WO2020184964A1 - Method and apparatus for video signal processing for inter prediction - Google Patents

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WO2020184964A1
WO2020184964A1 PCT/KR2020/003349 KR2020003349W WO2020184964A1 WO 2020184964 A1 WO2020184964 A1 WO 2020184964A1 KR 2020003349 W KR2020003349 W KR 2020003349W WO 2020184964 A1 WO2020184964 A1 WO 2020184964A1
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엘지전자 주식회사
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    • H04N19/50Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/503Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving temporal prediction
    • H04N19/51Motion estimation or motion compensation
    • H04N19/513Processing of motion vectors

Definitions

  • Embodiments of the present specification relate to a video/video compression coding system, and more particularly, to a method and apparatus for performing inter prediction in an encoding/decoding process of a video signal.
  • Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or storing it in a format suitable for a storage medium.
  • Media such as video, image, and audio may be subject to compression encoding.
  • a technique for performing compression encoding on an image is referred to as video image compression.
  • Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate, and high dimensionality of scene representation. In order to process such content, it will bring a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
  • Inter prediction is a method of performing prediction on a current picture by referring to reconstructed samples of another picture.
  • techniques for refine a motion vector or a prediction sample are being discussed.
  • An embodiment of the present specification provides a method and apparatus for performing prediction based on a condition for applying a bi-directional optical flow (BDOF) and a BDOF condition when bi-directional prediction is applied in an encoding/decoding process of information for inter prediction. to provide.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • Embodiments of the present specification provide a method of encoding and decoding a video signal for inter prediction.
  • a decoding method includes obtaining an SMVD flag of a current block, wherein the symmetric motion vector difference (SMVD) flag is based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It relates to whether or not a second MVD for second direction prediction is determined, confirming a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and the current based on the condition for the BDOF. Generating a predicted sample of the block.
  • SMVD symmetric motion vector difference
  • MVD symmetric motion vector difference
  • BDOF bi-directional optical flow
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block.
  • Decoding method characterized in that determined based on.
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • An encoding method includes generating prediction information for a current block, and generating a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and generates a prediction sample of the current block
  • the step of performing includes checking a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and generating a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block.
  • Decoding method characterized in that determined based on.
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • a decoding apparatus includes a memory storing the video signal, and a processor coupled to the memory and processing the video signal.
  • the processor obtains an SMVD flag of the current block, wherein the SMVD flag is related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and , Based on the SMVD flag, a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) is checked, and a prediction sample of the current block is generated based on the condition for the BDOF.
  • MVD motion vector difference
  • An encoding apparatus includes a memory for storing the video signal, and a processor coupled to the memory and processing the video signal.
  • the processor is configured to generate prediction information for the current block, and to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and the prediction
  • SMVD symmetric motion vector difference
  • MVD symmetric motion vector difference
  • the processor is configured to check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag and to generate a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • an embodiment of the present specification provides a non-transitory computer-readable medium storing one or more instructions.
  • the one or more instructions cause a video signal processing apparatus to obtain an SMVD flag of a current block, wherein the SMVD flag is a second direction prediction based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether a second MVD for is determined, checks a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF To control the video signal processing device.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • one or more instructions generate prediction information for a current block and control to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and the prediction
  • SMVD symmetric motion vector difference
  • MVD first motion vector difference
  • the one or more instructions check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and determine a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF. Control the video signal processing device to generate.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • FIG. 1 shows an example of an image coding system according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 2 shows an example of a schematic block diagram of an encoding apparatus in which encoding of a video signal is performed according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 3 shows an example of a schematic block diagram of a decoding apparatus for decoding an image signal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 4 shows an example of a content streaming system according to an embodiment of the present specification.
  • FIG 5 shows an example of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 6 illustrates an example of a picture division structure according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 7A to 7D illustrate an example of a block division structure according to an embodiment of the present specification.
  • FIG 8 shows an example of a case in which the ternary tree (TT) and the binary tree (BT) are divided according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 9 is an example of a flowchart for encoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 10 is an example of a flowchart for decoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 11 illustrates an example of a hierarchical structure for a coded image according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 12 is an example of a flowchart for inter prediction in an encoding process of a video signal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 13 illustrates an example of an inter prediction unit in an encoding device according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 14 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of decoding a video signal according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 15 illustrates an example of an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 16 illustrates examples of spatial neighboring blocks used as spatial merge candidates according to an embodiment of the present specification.
  • 17 is an example of a flowchart for configuring a merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • MVP motion vector predictor
  • FIG. 19 illustrates an example in which a symmetric motion vector difference (MVD) mode according to an embodiment of the present specification is applied.
  • VMD symmetric motion vector difference
  • 21A and 21B illustrate examples of motion vectors for each control point according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 22 shows an example of a motion vector for each subblock according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 23 is an example of a flowchart for configuring an affine merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 24 shows examples of blocks for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification.
  • 25 illustrates an example of control point motion vectors for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification.
  • 26 shows an example of blocks for deriving a constructed affine merge candidate according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 27 is an example of a flowchart for configuring an affine MVP candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 28A and 28B illustrate examples of spatial neighboring blocks used in adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP) and a sub-coding block (CU) motion field derived from spatial neighboring blocks according to an embodiment of the present specification. Shows.
  • ATMVP adaptive temporal motion vector prediction
  • CU sub-coding block
  • MMVD 29 illustrates an example of a merge mode with MVD (MMVD) search point according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 30 shows an example of a decoder side motion vector refinement (DMVR) method based on bilateral template matching according to an embodiment of the present specification.
  • DMVR decoder side motion vector refinement
  • FIG. 31 shows an example of a DMVR process according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 32 illustrates an example of a viral matching method according to an embodiment of the present specification.
  • 33 illustrates an example of an integer pixel search and a half pixel search according to an embodiment of the present specification.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • 35 illustrates an example of a video signal encoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
  • 36 illustrates an example of a video signal decoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
  • a'processing unit' means a unit in which an encoding/decoding process such as prediction, transformation, and/or quantization is performed.
  • the processing unit may be interpreted as including a unit for a luma component and a unit for a chroma component.
  • the processing unit may correspond to a block, a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transform unit (TU).
  • the processing unit may be interpreted as a unit for a luminance component or a unit for a color difference component.
  • the processing unit may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a PU, or a transform block (TB) for a luminance component.
  • the processing unit may correspond to CTB, CB, PU or TB for the color difference component.
  • the present invention is not limited thereto, and the processing unit may be interpreted as including a unit for a luminance component and a unit for a color difference component.
  • processing unit is not necessarily limited to a square block, and may be configured in a polygonal shape having three or more vertices.
  • pixels or pixels are collectively referred to as samples.
  • using a sample may mean using a pixel value or a pixel value.
  • the image coding system may include a source device 10 and a reception device 20.
  • the source device 10 may transmit the encoded video/video information or data in a file or streaming format to the receiving device 20 through a digital storage medium or a network.
  • the source device 10 may include a video source 11, an encoding device 12, and a transmitter 13.
  • the receiving device 20 may include a receiver 21, a decoding device 22 and a renderer 23.
  • the encoding device 12 may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device 22 may be referred to as a video/image decoding device.
  • the transmitter 13 may be included in the encoding device 12.
  • the receiver 21 may be included in the decoding device 22.
  • the renderer 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
  • the video source 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image.
  • the video source 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device.
  • the video/image capturing device may include, for example, one or more cameras, and a video/image archive including previously captured video/images.
  • Video/image generating devices may include, for example, computers, tablets, and smartphones, and may (electronically) generate video/images.
  • a virtual video/image may be generated through a computer, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
  • the encoding device 12 may encode an input video/video.
  • the encoding apparatus 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency.
  • the encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
  • the transmitter 13 may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the receiver 21 of the receiving device 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form.
  • Digital storage media include USB (universal serial bus), SD card (secure digital card), CD (compact disc), DVD (digital versatile disc), Blu-ray disc, HDD (hard disk drive), SSD (solid state drive) may include a variety of storage media.
  • the transmitter 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network.
  • the receiver 21 may extract the bitstream and transmit it to the decoding device 22.
  • the decoding device 22 may decode the video/video by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device 12.
  • the renderer 23 may render the decoded video/image.
  • the rendered video/image may be displayed through the display unit.
  • FIG. 2 shows an example of a schematic block diagram of an encoding apparatus in which encoding of a video signal is performed according to an embodiment of the present specification.
  • the encoding device 100 of FIG. 2 may correspond to the encoding device 12 of FIG. 1.
  • the encoding apparatus 100 includes an image partitioning module 110, a subtraction module 115, a transform module 120, and a quantization module. (130), a de-quantization module (140), an inverse-transform module (150), an addition module (155), a filtering module (160), a memory A (memory) 170, an inter prediction module 180, an intra prediction module 185, and an entropy encoding module 190 may be included.
  • the inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a prediction unit. That is, the prediction unit may include an inter prediction unit 180 and an intra prediction unit 185.
  • the transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit.
  • the residual processing unit may further include a subtraction unit 115.
  • the above-described image segmentation unit 110, subtraction unit 115, transform unit 120, quantization unit 130, inverse quantization unit 140, inverse transform unit 150, addition unit 155, filtering unit 160 ), the inter prediction unit 180, the intra prediction unit 185, and the entropy encoding unit 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to an embodiment.
  • the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB) 175 and may be configured by a digital storage medium.
  • DPB decoded picture buffer
  • the image segmentation unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units.
  • the processing unit may be referred to as a coding unit (CU).
  • the coding unit may be recursively partitioned from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure.
  • CTU coding tree unit
  • LCU largest coding unit
  • QTBT quad-tree binary-tree
  • one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and/or a binary tree structure.
  • a quad tree structure may be applied first and a binary tree structure may be applied later.
  • the binary tree structure may be applied first.
  • a coding procedure according to an embodiment of the present specification may be performed based on a final coding unit that is no longer divided.
  • the maximum coding unit may be directly used as the final coding unit based on coding efficiency according to image characteristics.
  • the coding unit is recursively divided into coding units of a lower depth, so that a coding unit having an optimal size may be used as a final coding unit.
  • the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and restoration described below.
  • the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU).
  • the prediction unit and the transform unit may be divided from the above-described coding units, respectively.
  • the prediction unit may be a unit of sample prediction
  • the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
  • the term "unit” used in this document may be used interchangeably with terms such as "block” or "area” in some cases.
  • the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows.
  • a sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent a pixel/pixel value of a luminance component, or a pixel/pixel value of a saturation component.
  • a sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
  • the encoding apparatus 100 subtracts a prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 from the input video signal (original block, original sample array)
  • a signal residual signal, residual block, residual sample array
  • the generated residual signal is transmitted to the conversion unit 120.
  • a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoding apparatus 100 may be referred to as a subtraction unit 115.
  • the prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction module may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a per CU basis.
  • the prediction unit may generate information about prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and may transmit information about prediction to the entropy encoding unit 190.
  • Information about prediction is encoded by the entropy encoding unit 190 and may be output in the form of a bitstream.
  • the intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode).
  • the directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to a detailed degree of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting.
  • the intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, the inter prediction unit 180 may predict motion information in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block have.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block or a colCU (colCU), and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on motion information of neighboring blocks, and indicates which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can generate information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, when a skip mode and a merge mode are used, the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block.
  • a residual signal is not transmitted.
  • MVP motion vector prediction
  • MVD motion vector difference
  • the prediction unit may generate a prediction signal (prediction sample) based on various prediction methods described later. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block, but also apply intra prediction and inter prediction together (simultaneously). This may be referred to as CIIP (combined inter and intra prediction). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block. IBC may be used for content (eg, game) video/video coding, such as, for example, screen content coding (SCC). Also, IBC may be referred to as CPR (current picture referencing). IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • IBC intra block copy
  • the prediction signal generated by the prediction unit may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal.
  • the transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal.
  • the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform).
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • DST Discrete Sine Transform
  • KLT Kerhunen-Loeve Transform
  • GBT Graph-Based Transform
  • CNT Conditionally Non-linear Transform
  • GBT refers to transformation obtained from a graph representing relationship information between pixels.
  • CNT refers to a transformation obtained based on the prediction signal and generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels.
  • the conversion process may be applied to a pixel block having the
  • the quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190.
  • the entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. Information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information.
  • the quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in a block form into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and quantize the quantized transform coefficients based on the characteristics of the quantized transform coefficients in a one-dimensional vector form. It is also possible to generate information about transform coefficients.
  • the entropy encoding unit 190 may perform various encoding techniques such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC).
  • the entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients together or separately.
  • the encoded information (eg, video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as adaptation parameter set (APS), picture parameter set (PPS), sequence parameter set (SPS), or video parameter set (VPS).
  • Signaled/transmitted information and/or syntax elements described later in this document may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream.
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium.
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include a storage medium such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • a transmission unit (not shown) for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding apparatus 100, or the transmission unit It may be a component of the entropy encoding unit 190.
  • the quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a reconstructed signal.
  • a residual signal may be restored by applying inverse quantization and inverse transform through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 in the loop for the quantized transform coefficients.
  • the addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated.
  • the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 160 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal.
  • the filtering unit 160 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and may transmit the modified reconstructed picture to the DPB 175 of the memory 170.
  • Various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset (SAO), adaptive loop filter (ALF), and bilateral filter.
  • the filtering unit 160 may generate filtering information and transmit the filtering information to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method.
  • the filtering information may be output in the form of a bitstream through entropy encoding in the entropy encoding unit 190.
  • the modified reconstructed picture transmitted to the DPB 175 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 by using the modified reconstructed picture, and may improve encoding efficiency.
  • the DPB 175 may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 180.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 for use as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer information on the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
  • FIG. 3 shows an example of a schematic block diagram of a decoding apparatus for decoding an image signal according to an embodiment of the present specification.
  • the decoding device 200 of FIG. 3 may correspond to the decoding device 22 of FIG. 1.
  • the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding module 210, a de-quantization module 220, an inverse transform module 230, and an adder. (addition module) 235, filtering module 240, memory 250, inter prediction module 260, and intra prediction module 265 may be included. have.
  • the inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a prediction module. That is, the prediction unit may include an inter prediction unit 180 and an intra prediction unit 185.
  • the inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be collectively referred to as a residual processing module. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transform unit 230.
  • the entropy decoding unit 210, the inverse quantization unit 220, the inverse transform unit 230, the addition unit 235, the filtering unit 240, the inter prediction unit 260, and the intra prediction unit 265 are implemented. It may be configured by one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to an example. Also, the memory 250 may include the DPB 255, and may be configured by one hardware component (eg, a memory or a digital storage medium) according to an embodiment.
  • the decoding apparatus 200 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus 100 of FIG. 2.
  • the decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied by the encoding apparatus 100.
  • the processing unit may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit according to a quad tree structure and/or a binary tree structure.
  • the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 200 may be reproduced through the playback device.
  • the decoding apparatus 200 may receive a signal output from the encoding apparatus 100 of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210.
  • the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration).
  • the video/video information may further include information on various parameter sets, such as adaptation parameter set (APS), picture parameter set (PPS), sequence parameter set (SPS), or video parameter set (VPS).
  • APS adaptation parameter set
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPS video parameter set
  • the decoding apparatus may decode a picture based on information on a parameter set.
  • Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through a decoding procedure and obtained from a bitstream.
  • the entropy decoding unit 210 acquires information in the bitstream using a coding technique such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, and a quantized value of a transform coefficient for a residual. Can be printed.
  • a bin corresponding to each syntax element is received in a bitstream, and information about the syntax element to be decoded and decoding information of a block to be decoded and a neighbor or a symbol/bin decoded in a previous step
  • the symbol corresponding to the value of each syntax element is determined by determining the context model using the information of, and performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of the bin according to the determined context model.
  • the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined.
  • the entropy decoding unit 210 Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240. Meanwhile, a receiving unit (not shown) for receiving a signal output from the encoding device 100 may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 200, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 210. May be.
  • the decoding apparatus 200 may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus.
  • the decoding apparatus 200 may be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder).
  • the information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder is an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, and an inter prediction. It may include at least one of the unit 260 and the intra prediction unit 265.
  • the inverse quantization unit 220 may output transform coefficients through inverse quantization of the quantized transform coefficients.
  • the inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus 100.
  • the inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
  • a quantization parameter eg, quantization step size information
  • the inverse transform unit 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
  • the prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block.
  • the prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on information on prediction output from the entropy decoding unit 210, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
  • the prediction unit may generate a prediction signal (prediction sample) based on various prediction methods described later. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block, but also apply intra prediction and inter prediction together (simultaneously). This may be referred to as CIIP (combined inter and intra prediction). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block. IBC may be used for content (eg, game) video/video coding, such as, for example, screen content coding (SCC). Also, IBC may be referred to as CPR (current picture referencing). IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
  • IBC intra block copy
  • the intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture.
  • the referenced samples may be located near the current block or may be spaced apart according to the prediction mode.
  • prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes.
  • the intra prediction unit 265 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
  • the inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture.
  • motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and current blocks.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and information on prediction may include information indicating a mode of inter prediction for a current block.
  • the addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
  • the addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit.
  • the generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
  • the filtering unit 240 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal. For example, the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and may transmit the modified reconstructed picture to the DPB 255 of the memory 250. .
  • Various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, and bilateral filter.
  • the modified reconstructed picture delivered to the DPB 255 of the memory 250 may be used as a reference picture by the inter prediction unit 260.
  • the memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed.
  • the stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block.
  • the memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
  • embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus.
  • the intra prediction unit 265 may be applied to be the same or correspond to each other.
  • FIG. 4 shows an example of a content streaming system according to an embodiment of the present specification.
  • Content streaming systems to which the embodiments of the present specification are applied are largely an encoding server 410, a streaming server 420, a web server 430, and a media storage 440. ), a user equipment 450, and a multimedia input device 460.
  • the encoding server 410 generates a bitstream by compressing content input from a multimedia input device 460 such as a smartphone, a camera, or a camcorder into digital data, and transmits the generated bitstream to the streaming server 420.
  • a multimedia input device 460 such as a smartphone, a camera, or a camcorder
  • the encoding server 410 may be omitted.
  • the bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which an embodiment of the present specification is applied, and the streaming server 420 may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
  • the streaming server 420 transmits multimedia data to the user device 450 based on a user request through the web server 430, and the web server 430 serves as an intermediary that informs the user of what kind of service exists.
  • the web server 430 transmits information on the requested service to the streaming server 420, and the streaming server 420 transmits multimedia data to the user.
  • the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
  • the streaming server 420 may receive content from the media storage 440 and/or the encoding server 410. For example, when content is received from the encoding server 410, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server 420 may store the bitstream for a predetermined time.
  • the user device 450 includes, for example, a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC ( slate PC), tablet PC, ultrabook, wearable device, e.g., smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), It can include digital TV, desktop computer, and digital signage.
  • PDA personal digital assistants
  • PMP portable multimedia player
  • HMD head mounted display
  • Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
  • FIG. 5 shows an example of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • the video signal processing apparatus of FIG. 5 may correspond to the encoding apparatus 100 of FIG. 1 or the decoding apparatus 200 of FIG. 2.
  • the video signal processing apparatus 500 for processing a video signal includes a memory 520 for storing a video signal, and a processor 510 for processing a video signal while being combined with the memory 520.
  • the processor 510 may be configured with at least one processing circuit for processing a video signal, and may process a video signal by executing instructions for encoding/decoding a video signal. That is, the processor 510 may encode original video data or decode an encoded video signal by executing encoding/decoding methods described below.
  • the processor 510 may be composed of one or more processors corresponding to each of the modules of FIG. 2 or 3.
  • the memory 520 may correspond to the memory 170 of FIG. 2 or the memory 250 of FIG. 3.
  • the video/image coding method according to the present specification may be performed based on a split structure described later.
  • Procedures such as prediction, residual processing (e.g., (inverse) transformation, (inverse) quantization), syntax element coding, and filtering, which will be described later in detail, are CTU (coding tree unit) derived based on the load structure, CU (and/ Alternatively, it may be performed based on TU, PU).
  • the block division procedure may be performed by the video division unit 110 of the encoding apparatus 100 described above, and division-related information is (encoded) processed by the entropy encoding unit 190 and transferred to the decoding apparatus 200 in the form of a bitstream. Can be delivered.
  • the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus 200 derives the block division structure of the current block based on the division-related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures (e.g., prediction, registration) for decoding an image. Dual processing, block/picture restoration, and in-loop filtering) can be performed.
  • an image processing unit may have a hierarchical structure.
  • One picture may be divided into one or more tiles or tile groups.
  • One tile group may include one or more tiles.
  • One tile may contain more than one CTU.
  • the CTU can be divided into one or more CUs.
  • a tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture.
  • the tile group may include an integer number of tiles according to a tile raster scan in a picture.
  • the tile group header may convey information/parameters applicable to the corresponding tile group.
  • the tile group may have one type of tile groups including an intra (I) tile group, a predictive (P) tile group, and a bi-predictive (B) tile group.
  • inter prediction is not used and only intra prediction can be used.
  • a coded original sample value may be signaled without prediction.
  • Intra prediction or inter prediction may be used for blocks in a P tile group, and when inter prediction is used, only uni prediction may be used.
  • intra prediction or inter prediction may be used for blocks in the B tile group, and when inter prediction is used, not only unidirectional prediction but also bi prediction may be used.
  • FIG. 6 illustrates an example of a picture division structure according to an embodiment of the present specification.
  • a picture having 216 (18 by 12) luminance CTUs is divided into 12 tiles and 3 tile groups.
  • the encoder determines the size of a tile/tile group and a maximum and minimum coding unit according to a characteristic (e.g., resolution) of a video image or in consideration of coding efficiency or parallel processing, and provides information about this or information for inducing it. It can be included in the bitstream.
  • a characteristic e.g., resolution
  • the decoder may obtain information indicating whether the tile/tile group of the current picture and the CTU in the tile are divided into a plurality of coding units. Coding efficiency can be increased if such information is not always acquired (decoded) by the decoder, but is acquired (decoded) only under certain conditions.
  • the tile group header may include information/parameters commonly applicable to the tile group.
  • APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • SPS SPS syntax
  • VPS VPS syntax
  • the high-level syntax in the present specification may include at least one of APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, and VPS syntax.
  • information on the division and configuration of a tile/tile group may be configured in an encoder through a higher level syntax and then transmitted to a decoder in the form of a bitstream.
  • FIG. 7A to 7D illustrate examples of a block division structure according to an embodiment of the present specification.
  • 7A is a QT (quadtree, QT)
  • FIG. 7b is a binary tree (BT)
  • FIG. 7c is a ternary tree (TT)
  • FIG. 7d shows an example of block division structures by an asymmetric tree (AT). do.
  • one block may be divided based on a QT division scheme.
  • one subblock divided by the QT division method may be further divided recursively according to the QT division method.
  • a leaf block that is no longer divided by the QT division method may be divided by at least one of BT, TT, or AT.
  • BT can have two types of division, such as horizontal BT (2NxN, 2NxN) and vertical BT (Nx2N, Nx2N).
  • TT may have two types of division, such as horizontal TT (2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N) and vertical TT (1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N).
  • AT is horizontal-up AT (2Nx1/2N, 2Nx3/2N), horizontal-down AT (2Nx3/2N, 2Nx1/2N), vertical-left AT ( It can have four types of division: 1/2Nx2N, 3/2Nx2N), and vertical-right AT (3/2Nx2N, 1/2Nx2N).
  • Each BT, TT, AT can be further divided recursively using BT, TT, AT.
  • Block A may be divided into four sub-blocks (A0, A1, A2, A3) by QT.
  • Sub-block A1 may be divided into four sub-blocks (B0, B1, B2, B3) by QT again.
  • Block B3 that is no longer divided by QT may be divided by vertical BT (C0, C1) or horizontal BT (D0, D1). Like block C0, each sub-block may be further divided recursively in the form of horizontal BT (E0, E1) or vertical BT (F0, F1).
  • Block B3 which is no longer divided by QT may be divided into vertical TT (C0, C1, C2) or horizontal TT (D0, D1, D2). Like block C1, each sub-block may be further divided recursively in the form of horizontal TT (E0, E1, E2) or vertical TT (F0, F1, F2).
  • Block B3 which is no longer divided by QT, can be divided into vertical ATs (C0, C1) or horizontal ATs (D0, D1). Like block C1, each sub-block can be further divided recursively in the form of a horizontal AT (E0, E1) or a vertical TT (F0, F1).
  • BT, TT, and AT division can be applied together in one block.
  • a sub-block divided by BT may be divided by TT or AT.
  • sub-blocks divided by TT may be divided by BT or AT.
  • Sub-blocks divided by AT may be divided by BT or TT.
  • each sub-block may be divided by vertical BT.
  • each sub-block may be divided by horizontal BT. In this case, the order of division is different, but the shape of the final division is the same.
  • the order of searching for the block may be variously defined.
  • a search is performed from left to right and from top to bottom, and searching for a block means the order of determining whether to divide additional blocks of each divided sub-block, or if the block is no longer divided, each sub It may mean an encoding order of a block, or a search order when a subblock refers to information of another neighboring block.
  • VPDUs virtual pipeline data units
  • VPDUs may be defined as non-overlapping units within one picture.
  • successive VPDUs can be processed simultaneously by multiple pipeline stages.
  • the VPDU size is roughly proportional to the buffer size in most pipeline stages. Therefore, keeping the VDPU size small is important when considering the buffer size from a hardware perspective.
  • the VPDU size can be set equal to the maximum TB size.
  • the VPDU size may be 64x64 (64x64 luminance samples) size.
  • the VPDU size may be changed (increased or decreased) in consideration of the TT and/or BT partition described above.
  • FIG. 8 shows an example of a case in which TT and BT division are restricted according to an embodiment of the present specification.
  • at least one of the following restrictions may be applied as illustrated in FIG. 8.
  • -TT split is not allowed for a CU with either width or height, or both width and height equal to the width or height, or for a CU with both width and height equal to 128. 128).
  • vertical BT is not allowed
  • pictures constituting the video/video may be encoded/decoded according to a series of decoding orders.
  • a picture order corresponding to an output order of a decoded picture may be set differently from a decoding order, and based on this, not only forward prediction but also backward prediction may be performed during inter prediction.
  • step S910 may be performed by the prediction units 180 and 185 of the encoding apparatus 100 described in FIG. 2, and step S920 may be performed by the residual processing units 115, 120, and 130.
  • S930 may be performed by the entropy encoding unit 190.
  • Step S910 may include an inter/intra prediction procedure described in this document
  • step S920 may include a residual processing procedure described in this document
  • step S930 includes an information encoding procedure described in this document. can do.
  • the picture encoding procedure is not only a procedure of encoding information for picture restoration (eg, prediction information, residual information, partitioning information) schematically as described in FIG. 2 to output in a bitstream format,
  • a procedure for generating a reconstructed picture for the current picture and a procedure for applying in-loop filtering to the reconstructed picture (optional) may be included.
  • the encoding apparatus 100 may derive (modified) residual samples from the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150, and prediction samples corresponding to the output of step S910 and ( A reconstructed picture may be generated based on the modified) residual samples.
  • the reconstructed picture generated in this way may be the same as the reconstructed picture generated by the decoding apparatus 200 described above.
  • a modified reconstructed picture can be generated through an in-loop filtering procedure for the reconstructed picture, which can be stored in the memory 170 (DPB 175), and, as in the case of the decoding device 200, a subsequent picture It can be used as a reference picture in an inter prediction procedure upon encoding of. As described above, in some cases, some or all of the in-loop filtering procedure may be omitted.
  • (in-loop) filtering-related information may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream, and the decoding apparatus 200
  • the in-loop filtering procedure may be performed in the same manner as the encoding apparatus 100.
  • the encoding device 100 and the decoding device 200 can derive the same prediction result, and increase the reliability of picture coding. , It is possible to reduce the amount of data transmitted for picture coding.
  • Step S1010 may be performed by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus 200 of FIG. 3, step S1020 may be performed by the prediction units 260 and 265, and step S1030 may be performed by the residual processing unit ( 220, 230), step S1040 may be performed by the addition unit 235, step S1050 may be performed by the filtering unit 240.
  • Step S1010 may include the information decoding procedure described in this document, step S1020 may include the inter/intra prediction procedure described in this document, and step S1030 includes the residual processing procedure described in this document.
  • step S1040 may include the block/picture restoration procedure described in this document, and step S1050 may include the in-loop filtering procedure described in this document.
  • the picture decoding procedure is schematically a procedure for obtaining image/video information (through decoding) from a bitstream (S1010), a picture restoration procedure (S1020 to S1040), and a reconstructed picture as described in FIG. It may include an in-loop filtering procedure for (S1050).
  • the picture restoration procedure is based on prediction samples and residual samples obtained through the process of inter/intra prediction (S1020) and residual processing (S1030, inverse quantization and inverse transformation of a quantized code or coefficient) described in this document. Can be done.
  • a modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for a reconstructed picture generated through a picture restoration procedure, and the modified reconstructed picture may be output as a decoded picture, and the decoding apparatus 200 It is stored in the DPB 255 of and can be used as a reference picture in inter prediction train when decoding a picture later.
  • the in-loop filtering procedure may be omitted, and in this case, the reconstructed picture may be output as a decoded picture, stored in the DPB 255 of the decoding device 200, and referenced in the inter prediction train when decoding a subsequent picture. Can be used as a picture.
  • the in-loop filtering procedure may include a deblocking filtering procedure, a sample adaptive offset (SAO) procedure, an adaptive loop filter (ALF) procedure, and/or a bi-lateral filter procedure as described above. And some or all of them may be omitted.
  • one or some of the deblocking filtering procedure, the SAO procedure, the ALF procedure, and the bilateral filter procedure may be sequentially applied, or all may be sequentially applied.
  • the SAO procedure may be performed.
  • the ALF procedure may be performed. This may be similarly performed in the encoding device 100.
  • a reconstructed block may be generated based on intra prediction/inter prediction for each block, and a reconstructed picture including the reconstructed blocks may be generated.
  • the current picture/slice/tile group is an I picture/slice/tile group
  • blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based only on intra prediction.
  • inter prediction may be applied to some blocks in the current picture/slice/tile group
  • intra prediction may be applied to the remaining some blocks.
  • the color component of a picture may include a luminance component and a chrominance component, and the methods and embodiments proposed in this document may be applied to the luminance component and the chrominance component unless explicitly limited in this document.
  • FIG. 11 illustrates an example of a hierarchical structure for a coded image according to an embodiment of the present specification.
  • the coded image is a video coding layer (VCL) that deals with the decoding process of the image and itself, a subsystem that transmits and stores encoded information, and a network abstraction (NAL) that exists between the VCL and the subsystem and is responsible for network adaptation. layer).
  • VCL video coding layer
  • NAL network abstraction
  • VCL data including video data (tile group data) compressed in the VCL is generated, or a parameter set including information such as PPS (picture parameter set), SPS (sequence parameter set), VPS (video parameter set), or An additionally required SEI (supplemental enhancement information) message may be generated in the process of decoding an image.
  • PPS picture parameter set
  • SPS sequence parameter set
  • VPS video parameter set
  • SEI Supplemental Enhancement information
  • NAL unit data may be added to a raw byte sequence payload (RBSP) generated in VCL to generate a NAL unit.
  • RBSP may refer to tile group data, parameter set, and SEI message generated in the VCL.
  • NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit may be included.
  • the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to an RBSP generated from VCL.
  • the VCL NAL unit may mean a NAL unit that includes information about an image (tile group data), and the Non-VCL NAL unit is an NAL that includes information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image. It can mean a unit.
  • VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network with header information added according to the data standard of the sub-system.
  • the NAL unit may be converted into a data format of a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, a real-time transport protocol (RTP), and a transport stream (TS) and then transmitted through various networks.
  • a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, a real-time transport protocol (RTP), and a transport stream (TS)
  • the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the corresponding NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type according to whether or not information on an image (tile group data) is included.
  • the VCL NAL unit type may be classified according to the nature and type of a picture included in the VCL NAL unit, and the non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of the parameter set.
  • NAl unit type specified according to the type of the parameter set included in the Non-VCL NAL unit type.
  • NAL unit A type for a NAL unit including APS
  • VPS Video Parameter Set
  • NAL unit a type for a NAL unit including SPS
  • NAL unit A type for a NAL unit including PPS
  • NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored in the NAL unit header and signaled.
  • syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified by nal_unit_type values.
  • the tile group header may include information/parameters commonly applicable to the tile group.
  • APS APS syntax
  • PPS PPS syntax
  • SPS SPS syntax
  • VPS VPS syntax
  • the higher-level syntax may include at least one of APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, and VPS syntax.
  • the image/video information encoded by the encoding device 100 by the decoding device 200 and signaled in the form of a bitstream includes intra-picture partitioning-related information, intra/inter prediction information, residual information, and in-loop filtering information.
  • information included in the APS, information included in the PPS, information included in the SPS, and/or the information included in the VPS may be included.
  • inter prediction described below may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 of FIG. 2 or the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 200 of FIG. 3.
  • data encoded according to an embodiment of the present specification may be stored in the form of a bitstream.
  • the prediction unit of the encoding device 100/decoding device 200 may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units.
  • Inter prediction may represent prediction derived in a method dependent on data elements (eg, sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture (Inter prediction can be a prediction derived in a manner). that is de-pendent on data elements (eg, sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture).
  • a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index. I can.
  • motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block.
  • the motion information may include a motion vector and a reference picture index.
  • the motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information.
  • the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture.
  • the reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different.
  • the temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a co-located CU (colCU), or the like, and a reference picture including a temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic).
  • a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block, or Index information may be signaled.
  • Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block.
  • a residual signal may not be transmitted.
  • a motion vector prediction (MVP) mode a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled.
  • the motion vector of the current block may be derived using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
  • FIG. 12 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of encoding a video signal according to an embodiment of the present specification
  • FIG. 13 illustrates an example of an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • the encoding apparatus 100 performs inter prediction on the current block (S1210).
  • the encoding apparatus 100 may derive inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block.
  • the procedure of determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure.
  • the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 may include a prediction mode determining unit 181, a motion information deriving unit 182, and a predicted sample deriving unit 183, and the prediction mode determining unit A prediction mode for the current block may be determined at 181, motion information of the current block may be derived by the motion information deriving unit 182, and prediction samples of the current block may be derived by the predicted sample deriving unit 183.
  • the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 searches for a block similar to the current block within a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and searches for a block similar to the current block. It is possible to derive a reference block whose difference is less than a minimum or a certain standard.
  • a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block.
  • the encoding apparatus 100 may determine a mode applied to the current block among various prediction modes.
  • the encoding apparatus 100 may compare rate-distortion (RD) costs for various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
  • RD rate-distortion
  • the encoding apparatus 100 configures a merge candidate list to be described later, and the current block and the middle of the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. It is possible to derive a reference block whose difference from the current block is less than a minimum or a certain standard. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus 200. Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
  • the encoding apparatus 100 configures a (A)MVP candidate list to be described later, and (A)motion vector predictor (MVP) candidates included in the MVP candidate list
  • the motion vector of the selected MVP candidate may be used as the MVP of the current block.
  • a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and among MVP candidates, a motion vector having the smallest difference from the motion vector of the current block is selected.
  • a motion vector difference (MVD) which is a difference obtained by subtracting MVP from the motion vector of the current block, may be derived.
  • information on the MVD may be signaled to the decoding apparatus 200.
  • the value of the reference picture index may be separately signaled to the decoding apparatus 200 by configuring reference picture index information.
  • the encoding apparatus 100 may derive residual samples based on the prediction samples (S1220). The encoding apparatus 100 may derive residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
  • the encoding apparatus 100 encodes video information including prediction information and residual information (S1230).
  • the encoding apparatus 100 may output the encoded image information in the form of a bitstream.
  • the prediction information is information related to a prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag, or mode index) and motion information.
  • the motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag, or mvp index) that is information for deriving a motion vector. Further, the motion information may include information on the MVD and/or reference picture index information described above. Further, the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied.
  • the residual information is information about residual samples.
  • the residual information may include information about quantized transform coefficients for residual samples.
  • the prediction mode information and motion information may be collectively referred to as inter prediction information.
  • the output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to a decoding device, or may be transmitted to a decoding device through a network.
  • the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the encoding device 100 derives the same prediction result as that performed by the decoding device 200, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the encoding apparatus 100 may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • FIG. 14 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of decoding a video signal according to an embodiment of the present specification
  • FIG. 15 shows an example of an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
  • the decoding apparatus 200 may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus 100.
  • the decoding apparatus 200 may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
  • the decoding apparatus 200 may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S1410).
  • the decoding apparatus 200 may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
  • the decoding apparatus 200 may determine whether the merge mode is applied to the current block or the (A)MVP mode is determined based on the merge flag. Alternatively, the decoding apparatus 200 may select one of various inter prediction mode candidates based on a mode index. Inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and/or (A)MVP mode, or may include various inter prediction modes described below.
  • the decoding apparatus 200 derives motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S1420). For example, when the skip mode or the merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus 200 may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. . The selection of a merge candidate may be performed based on a merge index. Motion information of the current block may be derived from motion information of the selected merge candidate. Motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
  • the decoding apparatus 200 constructs a (A)MVP candidate list to be described later, and (A) a selected MVP candidate among MVP candidates included in the MVP candidate list.
  • the motion vector of can be used as the MVP of the current block.
  • the selection of MVP may be performed based on the above-described selection information (MVP flag or MVP index).
  • the decoding apparatus 200 may derive the MVD of the current block based on the information on the MVD, and may derive a motion vector of the current block based on the MVP and the MVD of the current block.
  • the decoding apparatus 200 may derive the reference picture index of the current block based on the reference picture index information.
  • the picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
  • motion information of the current block may be derived without configuring a candidate list.
  • motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode to be described later.
  • the configuration of the candidate list as described above may be omitted.
  • the decoding apparatus 200 may generate prediction samples for the current block based on motion information of the current block (S1430). In this case, the decoding apparatus 200 may derive a reference picture based on the reference picture index of the current block, and may derive the prediction samples of the current block by using samples of the reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block. . In this case, as will be described later, a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block in some cases.
  • the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 200 may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263, and a prediction mode determination unit A prediction mode for the current block is determined based on the prediction mode information received at (181), and motion information (motion vector) of the current block is determined based on the information on the motion information received from the motion information derivation unit 182. And/or a reference picture index), and the prediction sample derivation unit 183 may derive prediction samples of the current block.
  • the decoding apparatus 200 generates residual samples for the current block based on the received residual information (S1440).
  • the decoding apparatus 200 may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on this (S1450). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
  • the inter prediction procedure may include determining an inter prediction mode, deriving motion information according to the determined prediction mode, and performing prediction based on the derived motion information (generating a prediction sample).
  • inter prediction modes may be used for prediction of a current block in a picture.
  • various modes such as a merge mode, a skip mode, an MVP mode, and an affine mode
  • a decoder side motion vector refinement (DMVR) mode, an adaptive motion vector resolution (AMVR) mode, or the like may be further used as an auxiliary mode.
  • the MVP mode may also be called an advanced motion vector prediction (AMVP) mode.
  • Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from the encoding device to the decoding device 200.
  • the prediction mode information may be included in the bitstream and received by the decoding apparatus 200.
  • the prediction mode information may include index information indicating one of a plurality of candidate modes.
  • the inter prediction mode may be indicated through hierarchical signaling of flag information.
  • the prediction mode information may include one or more flags.
  • the encoding apparatus 100 signals the skip flag to indicate whether to apply the skip mode, and when the skip mode is not applied, signals the merge flag to indicate whether to apply the merge mode, and when the merge mode is not applied It may indicate that the MVP mode is applied or a flag for additional classification may be further signaled.
  • the Rane mode may be signaled as an independent mode, or may be signaled as a mode dependent on the merge mode or the MVP mode.
  • the affine mode may be composed of one candidate of a merge candidate list or an MVP candidate list, as described later.
  • the encoding device 100 or the decoding device 200 may perform inter prediction using motion information of the current block.
  • the encoding apparatus 100 may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the encoding apparatus 100 may search for a similar reference block with high correlation using the original block in the original picture for the current block in units of fractional pixels within a predetermined search range within the reference picture, and through this Can be derived.
  • the similarity of the block may be derived based on the difference between the phase-based sample values.
  • the similarity of blocks may be calculated based on a sum of absolute difference (SAD) between a current block (or a template of a current block) and a reference block (or a template of a reference block).
  • SAD sum of absolute difference
  • motion information may be derived based on the reference block having the smallest SAD in the search area.
  • the derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
  • the encoding apparatus 100 may indicate motion information of the current prediction block by transmitting flag information indicating that the merge mode has been used and a merge index indicating which prediction block is used.
  • the encoding apparatus 100 In order to perform a merge mode, the encoding apparatus 100 must search for a merge candidate block used to induce motion information of a current prediction block. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the present specification is not limited thereto. In addition, the maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header or a tile group header, and the present specification is not limited thereto. After finding the merge candidate blocks, the encoding apparatus 100 may generate a merge candidate list and select a merge candidate block having the lowest cost among them as the final merge candidate block.
  • the merge candidate list may use, for example, 5 merge candidate blocks. For example, four spatial merge candidates and one temporal merge candidate can be used.
  • FIG. 16 illustrates examples of spatial neighboring blocks used as spatial merge candidates according to an embodiment of the present specification.
  • a left neighboring block A1 for prediction of a current block, a left neighboring block A1, a bottom-left neighboring block A0, a top-right neighboring block B0, and an upper neighboring block B1.
  • the merge candidate list for the current block may be configured based on the procedure shown in FIG. 17.
  • 17 is an example of a flowchart for configuring a merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • the coding apparatus searches for spatial neighboring blocks of the current block and inserts the derived spatial merge candidates into the merge candidate list (S1710).
  • the spatial neighboring blocks may include a block around a lower left corner of a current block, a block around a left, a block around an upper right corner, a block around an upper side, and blocks around an upper left corner.
  • additional neighboring blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a right lower peripheral block may be further used as the spatial neighboring blocks.
  • the coding apparatus may detect available blocks by searching spatial neighboring blocks based on priority, and derive motion information of the detected blocks as spatial merge candidates.
  • the encoding device 100 or the decoding device 200 searches the five blocks shown in FIG. 16 in the order of A1, B1, B0, A0, B2, and sequentially indexes the available candidates to obtain a merge candidate. It can be organized as a list.
  • the coding apparatus inserts a temporal merge candidate derived by searching for a temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1720).
  • the temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located.
  • a reference picture in which a temporal neighboring block is located may be referred to as a collocated picture or a col picture.
  • the temporal neighboring block may be searched in the order of the lower right corner neighboring block and the lower right center block of the collocated block with respect to the current block on the collocated picture. Meanwhile, when motion data compression is applied, specific motion information may be stored as representative motion information for each predetermined storage unit in a collocated picture.
  • the predetermined storage unit may be predetermined, for example, in a 16x16 sample unit, an 8x8 sample unit, or the like, or size information for a predetermined storage unit may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 have.
  • motion information of a temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of a predetermined storage unit in which a temporal neighboring block is located.
  • a temporal merge candidate may be derived based on motion information of the prediction block.
  • the constant storage unit is a 2nx2n sample unit
  • the modified positions ((xTnb >> n) ⁇ n), (yTnb >> n)
  • the motion information of the prediction block located at ⁇ n)) may be used for the temporal merge candidate.
  • the predetermined storage unit is a 16x16 sample unit
  • the modified positions ((xTnb >> 4) ⁇ 4), (yTnb >> 4)
  • Motion information of the prediction block located at ⁇ 4) may be used for a temporal merge candidate.
  • the constant storage unit is an 8x8 sample unit
  • the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb)
  • the modified positions ((xTnb >> 3) ⁇ 3), (yTnb >> 3 ) ⁇ 3)) motion information of a prediction block may be used for a temporal merge candidate.
  • the coding apparatus may check whether the number of current merge candidates is smaller than the number of maximum merge candidates (S1730).
  • the maximum number of merge candidates may be predefined or signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200.
  • the encoding apparatus 100 may generate information on the number of maximum merge candidates, encode, and transmit the information to the decoding apparatus 200 in the form of a bitstream.
  • the subsequent candidate addition process may not proceed.
  • Additional merge candidates include, for example, adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP), combined bi-predictive merge candidate (when the slice type of the current slice is B type), and/or zero vector merge. Can include candidates.
  • ATMVP adaptive temporal motion vector prediction
  • MVP motion vector predictor
  • the MVP mode may be referred to as AMVP (advanced MVP or adaptive MVP).
  • AMVP advanced MVP or adaptive MVP
  • a (motion vector predictor, MVP) candidate list may be generated. That is, a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and/or a motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate.
  • the information on prediction may include selection information (eg, an MVP flag or an MVP index) indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from among motion vector predictor candidates included in the list.
  • the prediction unit may select a motion vector predictor of the current block from among motion vector predictor candidates included in the motion vector candidate list using the selection information.
  • the prediction unit of the encoding apparatus 100 may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, encode the motion vector, and output it in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block.
  • the prediction unit of the decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor.
  • the prediction unit of the decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index indicating a reference picture from the prediction information.
  • the motion vector predictor candidate list may be configured as shown in FIG. 18.
  • the coding apparatus searches for a spatial candidate block for motion vector prediction and inserts it into a prediction candidate list (S1810).
  • the coding apparatus may search for neighboring blocks according to a predetermined search order, and add information on neighboring blocks that satisfy a condition for a spatial candidate block to a prediction candidate list (MVP candidate list).
  • MVP candidate list a prediction candidate list
  • the coding apparatus After constructing a spatial candidate block list, the coding apparatus compares the number of spatial candidate lists included in the prediction candidate list with a preset reference number (eg, 2) (S1820). When the number of spatial candidate lists included in the prediction candidate list is greater than or equal to the reference number (eg, 2), the coding apparatus may terminate the construction of the prediction candidate list.
  • a preset reference number eg, 2
  • the coding apparatus searches for a temporal candidate block and inserts it into the prediction candidate list (S1830), and the temporal candidate block is used. If not possible, a zero motion vector is added to the prediction candidate list (S1840).
  • a predicted block for the current block may be derived based on motion information derived according to the prediction mode.
  • the predicted block may include predicted samples (prediction sample array) of the current block.
  • an interpolation procedure may be performed, through which prediction samples of the current block may be derived based on reference samples of the fractional sample unit within a reference picture.
  • prediction samples may be generated based on a motion vector per sample/subblock.
  • the prediction samples derived based on the first direction prediction eg, L0 prediction
  • the prediction samples derived based on the second direction prediction eg, L1 prediction
  • Final prediction samples can be derived through weighted summation (according to the phase).
  • reconstructed samples and reconstructed pictures may be generated based on the derived prediction samples, and then a procedure such as in-loop filtering may be performed.
  • a reference picture index may be explicitly signaled.
  • a reference picture index (refidxL0) for L0 prediction and a reference picture index (refidxL1) for L1 prediction may be signaled separately.
  • both information about refidxL0 and information about refidxL1 may be signaled.
  • information on the MVD derived from the encoding device 100 may be signaled to the decoding device 200 as described above.
  • the information on the MVD may include, for example, information indicating the absolute value of the MVD and the x and y components of the sign. In this case, whether the absolute MVD value is greater than 0 (abs_mvd_greater0_flag), whether it is greater than 1, and information indicating the remainder of the MVD (abs_mvd_greater1_flag) may be signaled in stages.
  • information indicating whether the absolute MVD value is greater than 1 may be signaled only when the value of the flag information (abs_mvd_greater0_flag) indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 is 1.
  • information on MVD may be configured in a syntax as shown in Table 1 below, encoded in the encoding device 100, and signaled to the decoding device 200.
  • MVD[compIdx] may be derived based on abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *( abs_mvd_minus2[compIdx] + 2) * (1-2 * mvd_sign_flag[compIdx]).
  • compIdx (or cpIdx) represents the index of each component, and may have a value of 0 or 1.
  • compIdx 0 may indicate the x component
  • compIdx 1 may indicate the y component.
  • values for each component may be expressed using a coordinate system other than the x and y coordinate systems.
  • MVD (MVDL0) for L0 prediction and MVD (MVDL1) for L1 prediction may be differentiated and signaled, and the information on MVD may include information on MVDL0 and/or information on MVDL1.
  • the MVP mode is applied to the current block and bidirectional prediction is applied, both information about MVDLO and information about MVDL1 may be signaled.
  • SMVD Symmetric MVD
  • FIG. 19 illustrates an example in which a symmetric motion vector difference (MVD) mode according to an embodiment of the present specification is applied.
  • VMD symmetric motion vector difference
  • symmetric MVD may be used in consideration of coding efficiency.
  • signaling of some of the motion information may be omitted.
  • information on refidxL0, information on refidxL1, and information on MVDL1 are not signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 and may be derived internally. .
  • flag information indicating whether to apply SMVD eg, symmetric MVD flag information or sym_mvd_flag syntax element
  • the value of the flag information is 1
  • the decoding apparatus 200 may determine that SMVD is applied to the current block.
  • information about mvp_l0_lfag, mvp_l1_flag, and MVDL0 may be explicitly signaled, and information about refidxL0 as described above , information on refidxL1, and signaling of information on MVDL1 may be omitted, and may be derived inside the decoder.
  • refidxL0 is derived as an index indicating the previous reference picture closest to the current picture in the order of the picture order count (POC) within the reference picture list 0 (which may be referred to as list 0, L0, or the first reference list). Can be.
  • refidxL1 may be derived as an index indicating a subsequent reference picture closest to the current picture in the POC order in reference picture list 1 (which may be referred to as List 1, L1, or a second reference picture list). Also, for example, both refidxL0 and refidxL1 may be derived as 0, respectively. Also, for example, refidxL0 and refidxL1 may be derived as minimum indexes having the same POC difference in relation to the current picture.
  • [POC of the current picture]-[POC of the first reference picture indicated by refidxL0] is referred to as the first POC difference
  • [POC of the second reference picture indicated by refidxL1] is referred to as the second POC difference.
  • the value of refidxL0 indicating the first reference picture is derived as the value of refidxL0 of the current block
  • the value of refidxL1 indicating the second reference picture is the same as that of the current block. It can also be derived as the value of refidxL1.
  • refidxL0 and refidxL1 of the set with the minimum difference may be derived as refidxL0 and refidxL1 of the current block.
  • MVDL1 can be derived as -MVDL0.
  • the final MV for the current block may be derived as in Equation 1 below.
  • Equation 1 mvx 0 and mvy 0 represent the x and y components of the L0 direction motion vector for the current block, and mvx 1 and mvy 1 represent the x and y components of the motion vector for L0 direction prediction for the current block. And the x and y components of the motion vector for L1 direction prediction.
  • mvp 0 and mvp 0 denote an MVP motion vector for L0 direction prediction (L0 base motion vector)
  • mvp 1 and mvp 1 denote an MVP motion vector for L1 direction prediction (L1 base motion vector).
  • mvd 0 and mvd 0 represent the x and y components of MVD for L0 direction prediction.
  • MVD for L1 direction prediction has the same value as L0 MVD, but has an opposite sign.
  • the present embodiment describes an affine motion prediction method for encoding/decoding using an affine motion model.
  • a motion vector may be expressed in units of each pixel of a block using two, three, or four motion vectors.
  • the affine motion model can represent four motions as shown in FIG. 16.
  • the affine motion model that expresses three movements (translation, scale, and rotate) among the movements that can be expressed by the affine motion model is referred to as a similar (or simplified) affine motion model.
  • the proposed methods are described based on the affine motion model. However, the embodiments of the present specification are not limited to a similar (or singular) affine motion model.
  • 21A and 21B illustrate examples of motion vectors for each control point according to an embodiment of the present specification.
  • the affine motion prediction may determine a motion vector for each pixel position included in a block using two or more control point motion vectors (CPMVs).
  • CPMVs control point motion vectors
  • Equation 2 For the 4-parameter affine motion model (FIG. 21A), the motion vector at the sample position (x, y) can be derived as in Equation 2 below.
  • a motion vector at the sample position (x, y) can be derived as in Equation 3 below.
  • ⁇ v 0x , v 0y ⁇ is the CPMV of the CP at the top-left corner of the coding block
  • ⁇ v 1x , v 1y ⁇ is the CPMV of the CP at the top-right corner
  • ⁇ v 2x , v 2y ⁇ is the CPMV of the CP at the bottom-left corner
  • W corresponds to the width of the current block
  • H corresponds to the height of the current block
  • ⁇ v x , v y ⁇ is a motion vector at the position ⁇ x, y ⁇ .
  • FIG. 22 shows an example of a motion vector for each subblock according to an embodiment of the present specification.
  • a motion vector field which is an affine
  • a motion vector field may be determined in a pixel unit or a predefined subblock unit.
  • the MVP is determined in units of sub-blocks
  • the center of the sub-block (the lower right of the center, that is, the lower right of the center 4 samples) pixel
  • a motion vector of a corresponding block may be obtained based on a value.
  • the affine MVF is determined in units of 4*4 subblocks. However, this is only for convenience of explanation, and the size of the subblock may be variously changed.
  • motion models applicable to the current block may include the following three types.
  • Translational motion model can represent a model in which an existing block-based motion vector is used
  • 4-parameter affine motion model can represent a model in which two CPMVs are used
  • 6-parameter affine motion model can represent three It can indicate the model in which CPMV is used.
  • the affine motion prediction may include an affine MVP (or affine inter) mode and an affine merge.
  • affine motion prediction motion vectors of a current block may be derived in units of samples or sub-blocks.
  • the CPMV may be determined according to the Rane motion model of the neighboring block coded by the Rane motion prediction. Affine-coded neighboring blocks in the search order may be used for the affine merge mode.
  • the current block may be coded as AF_MERGE. That is, when the affine merge mode is applied, CPMVs of the current block may be derived using CPMVs of neighboring blocks.
  • CPMVs of the neighboring block may be used as CPMVs of the current block, or CPMVs of the neighboring block may be used as CPMVs of the current block by being modified based on the size of the neighboring block and the size of the current block.
  • an affine merge candidate list may be constructed to derive CPMVs for the current block.
  • the affine merge candidate list may include at least one of the following candidates, for example.
  • the inherited affine candidates are candidates derived based on the CPMVs of the neighboring block when the neighboring block is coded in the affine mode, and constructed affine candidates are the corresponding CP neighboring blocks in each CPMV unit. It is a candidate derived by constructing CPMVs based on MV, and a zero MV candidate may represent a candidate composed of CPMVs having a value of 0.
  • FIG. 23 is an example of a flowchart for configuring an affine merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • a coding device inserts inherited affine candidates into a candidate list (S2310), and constructs constructed affine candidates into an affine candidate list. Then, a zero MV candidate may be inserted into the affine candidate list (S2330). In an embodiment, when the number of candidates included in the candidate list is smaller than the reference number (eg, two), the coding apparatus may insert the configured affine candidates or the zero MV candidate.
  • FIG. 24 shows examples of blocks for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification
  • FIG. 25 is a diagram for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification. An example of control point motion vectors is shown.
  • affine candidates There may be up to two (one from the left neighboring CU and one of the upper neighboring CUs) of inherited affine candidates, which may be derived from the affine motion model of neighboring blocks.
  • Candidate blocks are shown in FIG. 24.
  • the scan order for the left predictor is A0-A1
  • the scan order for the upper predictor is B0-B1-B2. Only the first inherited candidates from each side are selected. A pruning check may not be performed between the two inherited candidates.
  • control point motion vectors of the adjacent affine CU may be used to derive a control point motion vector predictor (CPMVP) candidate from the affine merge list of the current CU.
  • CCMVP control point motion vector predictor
  • motion vectors of the CU including the block A are v 2 , v 3 of the upper left corner, the upper right corner, and the lower left corner.
  • And v 4 are used.
  • block A is coded with a 4-parameter affine model
  • two CPMVs of the current CU are calculated according to v 2 and v 3 .
  • block A is coded with a 6-parameter model
  • the three CPMVs of the current CU are calculated according to v 2 , v 3 , and v 4 .
  • 26 shows an example of blocks for deriving a constructed affine merge candidate according to an embodiment of the present specification.
  • the constructed affine merge means a candidate formed by combining neighboring translational motion information for each control point.
  • motion information for control points is derived from specified spatial and temporal neighbors.
  • blocks are checked in the order of B2-B3-A2 and the MV of the first available block is used. Blocks are checked in the order of B1-B0 with respect to CPMV2 (CP1) in the upper right corner, and blocks in the order of A1-A0 with CPMV3 (CP2) in the lower left corner. If available, TMVP is used for CPMV4 (CP3) in the lower right corner.
  • affine merge candidates are configured based on this motion information.
  • the following combinations of control point MVs are used in order:
  • Combinations of three CPMVs constitute a 6-parameter affine merge candidate, and a combination of two CPMVs constitutes a 4-parameter affine merge candidate.
  • the combination of the related control point MVs is discarded.
  • FIG. 27 is an example of a flowchart for configuring an affine MVP candidate list according to an embodiment of the present specification.
  • a control point motion vector difference (CPMVD) corresponding to the difference value is obtained from the encoding device 100 from the decoding device ( 200).
  • an affine MVP candidate list may be configured to derive CPMVs for the current block.
  • the affine MVP candidate list may include at least one of the following candidates.
  • the affine MVP candidate list may include a maximum of n (eg, 2) candidates.
  • the inherited affine candidate is a candidate derived based on the CPMVs of the neighboring block when the neighboring block is coded in the affine mode, and the constructed affine candidate is each CPMV unit.
  • a candidate it is a candidate derived by configuring CPMVs based on the MV of a block adjacent to the corresponding CP, and a zero MV candidate represents a candidate composed of CPMVs whose value is 0.
  • the maximum number of candidates for the affine MVP candidate list is two, in the above order, 2) or less candidates may be considered and added when the number of current candidates is less than two.
  • additional candidates based on Translational MVs from neighboring CUs from neighboring CUs may be derived in the following order.
  • CPMV0 is used as an affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV0 of the constructed candidate.
  • CPMV1 is used as an affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV1 of the constructed candidate.
  • CPMV2 is used as the affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV2 of the constructed candidate.
  • TMVP temporary motion vector predictor or mvCol
  • the affine MVP candidate list may be derived by the procedure shown in FIG. 27.
  • the order of checking inherited MVP candidates is the same as that of the inherited affine merge candidates. The difference is that, for the MVP candidate, only affine CUs having the same reference picture as the current block are considered.
  • the pruning process is not applied.
  • the configured MVP candidate is derived from neighboring blocks shown in FIG. 26.
  • the same confirmation order as the composition of the affine merge candidate is used.
  • reference picture indexes of neighboring blocks are also checked.
  • the first block that is inter-coded in the check order and has the same reference picture as the current CU is used.
  • FIG. 28A and 28B illustrate examples of spatial neighboring blocks used in adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP) and a sub-coding block (CU) motion field derived from spatial neighboring blocks according to an embodiment of the present specification. Shows.
  • ATMVP adaptive temporal motion vector prediction
  • CU sub-coding block
  • Subblock-based temporal motion vector prediction (SbTMVP) method may be used. Similar to temporal motion vector prediction (TMVP), SbTMVP may use a motion field in the co-located picture to improve the motion vector predictor and merge mode for CUs in the current picture. The same co-located picture used by TMVP is used for SbTMVP. SbTMVP differs from TMVP in the following two aspects.
  • TMVP predicts motion at the CU level
  • SbTMVP predicts motion at the sub-CU level
  • TMVP Temporal motion vector
  • SbTMVP retrieves temporal motion information from the co-located picture.
  • Apply motion shift before import where the motion shift is obtained from a motion vector from one of the spatial neighboring blocks of the current CU.
  • the SbTMVP process is shown in FIGS. 28A and 28B.
  • SbTMVP predicts motion vectors of sub-CUs in the current CU in two steps.
  • the spatial neighbors in FIG. 30A are examined in the order of A1, B1, B0, and A0.
  • this motion vector is selected to be motion shifted. (As soon as and the first spatial neighboring block that has a motion vector that uses the collocated picture as its reference picture is identified, this motion vector is selected to be the motion shift to be applied). If such motion is not confirmed from spatial surroundings, the motion shift is set to (0, 0).
  • the motion shift identified in the first step is applied to obtain sub-CU level motion information (motion vectors and reference indices) from the co-located picture as shown in FIG. 30B (that is, the current Are added to the block's coordinates).
  • FIG. 30B assumes that a motion shift is set by the motion of block A1.
  • the motion information of the corresponding block (the smallest motion grid covering the center sample) in the co-located picture is used to derive the motion information for the sub-CU.
  • the motion information of the co-located sub-CU is confirmed, it is converted into reference indices and motion vectors of the current sub-CU in a manner similar to the TMVP process, where temporal motion scaling is the reference pictures of the temporal motion vectors. It is applied to be aligned with temporal motion vectors.
  • the combined subblock-based merge list including the SbTMVP candidate and the Rane merge candidate may be used for signaling of the Rane merge mode (which may be referred to as a subblock-based merge mode).
  • the SbTMVP mode may be activated/deactivated by a sequence parameter set (SPS).
  • SPS sequence parameter set
  • the SbTMVP predictor is added as the first entry in the list of subblock-based merge candidates, and affine merge candidates are added later.
  • the maximum allowed size of the affine merge candidate list may be 5.
  • the size of the sub-CU used in SbTMVP is fixed at 8x8, the same is applied to the affine merge mode, and the SbTMVP mode can only be applied to CUs with both width and height greater than or equal to 8.
  • the encoding logic of the additional SbTMVP merge candidate is the same as other merge candidates, that is, for each CU in the P or B slice, an additional RD (rate-distortion) check is performed to determine whether to use the SbTMVP candidate.
  • AMVR Adaptive Motion Vector Resolution
  • a motion vector difference (between the predicted motion vector and the motion vector of the CU) may be signaled in units of quarter-luma-samples.
  • the CU-level AMVR scheme is introduced.
  • the AMVR may cause the MVD of the CU to be coded in units of 1/4 luminance samples, integer luminance samples, or 4 luminance samples. If the current CU has at least one non-zero MVD component, a CU-level MVD resolution indicator is conditionally signaled. If all MVD components (i.e., horizontal and vertical MVDs for reference list L0 and reference list L1) are 0, then the 1/4 luminance sample MVD resolution is inferred.
  • a first flag is signaled to determine whether 1/4 luminance sample MVD accuracy is applied for that CU. If the first flag is 0, no additional signaling is required and 1/4 luminance sample MVD accuracy is used for the current CU. Otherwise, a second flag is signaled to indicate whether integer luminance samples or 4 luminance samples MVD accuracy is used.
  • the motion vector predictors for CU have the same accuracy as the motion vector predictors previously added with MVD Can be rounded to have Motion vector predictors can be rounded to zero.
  • the encoder determines the motion vector resolution for the current CU using the RD check.
  • the RD check of 4 luminance samples MVD resolution can be called conditionally.
  • the RD cost of 1/4 sample MVD accuracy is calculated first. Then, the RD cost of the integer luminance sample MVD accuracy is compared with the RD cost of the 1/4 luminance sample MVD accuracy to determine whether it is necessary to check the RD cost of the 4 luminance sample MVD accuracy. When the RD cost for 1/4 luminance sample MVD accuracy is less than the RD cost for integer luminance sample MVD accuracy, the RD cost of 4 sample MVD accuracy is omitted.
  • motion information of a reference picture previously decoded may be stored in units of a predetermined area. This may be referred to as temporal motion field storage, motion field compression, or motion data compression.
  • the storage unit of motion information may be set differently depending on whether the affine mode is applied. In this case, the one with the highest accuracy among explicitly signaled motion vectors is a quarter-luma-sample.
  • motion vectors are derived at 1/16th-luma-sample precision and motion compensated prediction is performed at 1/16th-sample accuracy.
  • all motion vectors are stored with 1/16 luminance sample accuracy.
  • motion field compression is performed with 8x8 granularity.
  • HMVP history-based MVP
  • TMVP TMVP
  • motion information of a previously coded block is stored in a table and used as an MVP for a current CU.
  • a table composed of multiple HMVP candidates is maintained during the encoding/decoding process. When a new CTU row is used, the table is reset (emptied). When there is a CU coded by inter prediction other than a subblock, related motion information is added to the last entry of the table as a new HMVP candidate.
  • the HMVP table size (S) is set to 6, which means that a maximum of 6 HVMP candidates can be added to the table.
  • a constrained first-in-first-out (FIFO) rule is used.
  • a redundancy check is first performed to check whether an HMVP candidate with the same HMVP candidate to be added exists in the table. If the same HMVP candidate exists, the same existing HMVP candidate is removed from the table and all HMVP candidates are moved in the previous order.
  • HMVP candidates can be used in the merge candidate list construction process.
  • the most recent HMVP candidates are identified in the table, and are inserted into the merge candidate list in order after TMVP candidates. Redundancy check for HMVP candidates is applied to spatial or temporal merge candidates.
  • the following simplification methods may be used.
  • N denotes the number of candidates existing in the merge list
  • M denotes the number of HMVP candidates available in the table.
  • Pair average candidates are generated by an average of predefined pairs of candidates existing in the merge candidate list.
  • the predefined pairs are defined as ⁇ (0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3) ⁇ , 0, 1 Numbers such as, 2, and 3 are merge indexes in the merge candidate list.
  • the average of motion vectors is calculated individually for each reference list. If both motion vectors are available in one list, the average value of the two motion vectors is used even if the two motion vectors are for different reference pictures. If only one motion vector is available, the available motion vector is used immediately. If there are no motion vectors available, the list is kept invalid.
  • MMVD Merge mode with MVD
  • a merge mode with motion vector differences may be provided. Since similar motion information duo methods can be used in skip mode and merge mode, MMVD can be applied to skip mode.
  • the MMVD flag may signal the MMVD flag after transmission of the skip flag and merge mode to indicate whether the MMVD mode is used for the CU.
  • a motion vector may be refined by the signaled MVD information.
  • the additional information includes a merge candidate flag, an index indicating a motion size, and an index for an indication of a motion direction. In MMVD mode, one of the first two candidates in the merge list is selected as the MV basis. A merge candidate flag is signaled to indicate which candidate is used.
  • the distance index indicates motion size information and a pre-defined offset from a starting point. As shown in Fig. 29, an offset is added to the horizontal component or the vertical component.
  • the relationship between the distance index and the predefined offset may be defined as shown in Table 2.
  • the direction index represents the direction of the MVD with respect to the viewpoint.
  • the direction index may represent one of four directions as shown in Table 3.
  • the meaning of the MVD code may vary depending on the information of the starting MV. If the starting MV is a uni-prediction MV or a bi-prediction MV pointing to the same side of the current picture (i.e., when the POCs of both reference pictures are larger than the current picture, or both are smaller than the current picture) ), the code in Table 3 below indicates the code of the MV offset added to the starting MVD.
  • the sign represents the sign of the MV offset added to the list0 MV component of the starting MV, and the sign for list1 MV is the opposite.
  • the DMVR is a method of performing prediction by refining motion information of neighboring blocks at the decoder side.
  • the decoder may derive improved motion information through cost comparison based on a template generated by using motion information of neighboring blocks in the skip/merge mode.
  • the DMVR according to the present embodiment can improve the precision of motion prediction and improve compression performance without signaling of additional information.
  • the description is based on a decoder for convenience of description, but a similar method may be applied to an encoder in the DMVR of this embodiment.
  • the decoder may generate a template (or a viral template) by weighting (eg, averaging) prediction blocks identified by initial motion vectors (or motion information) in the list 0 and list 1 directions.
  • the initial motion vector represents a motion vector derived using motion information of neighboring blocks in the merge/skip mode.
  • the decoder may derive a motion vector that minimizes a difference value between the template and the sample region of the reference image through a template matching operation.
  • the sample area represents an area surrounding the initial prediction block in the reference picture, and the sample area may be referred to as a surrounding area, a reference area, a search area, a search range, or a search space.
  • the template matching operation may include calculating a cost measurement value between the template and the sample area of the reference image. For example, the sum of absolute differences (SAD) can be used to measure cost. As an example, a normalized SAD may be used as a cost function.
  • the matching cost may be given as SAD(T-mean(T), 2 * P[x]-2 * mean(P[x])).
  • T represents a template
  • P[x] represents a block in the search area.
  • a motion vector for calculating the minimum template cost for each of the two reference pictures may be considered as an updated motion vector (replaces the initial motion vector).
  • the decoder may generate a final bidirectional prediction result (ie, a final bidirectional prediction block) using the updated motion vectors MV0' and MV1'.
  • a multi-iteration operation for deriving an updated (or new) motion vector may be used to obtain a final bidirectional prediction result.
  • the decoder may invoke the DMVR process to improve the accuracy of initial motion compensation prediction (ie, motion compensation prediction through a conventional merge/skip mode). For example, when the prediction mode of the current block is the merge mode or the skip mode, and the bidirectional prediction in which the bidirectional reference picture is in the opposite direction based on the current picture in display order is applied to the current block, as shown in FIG. DMVR process can be performed.
  • initial motion compensation prediction ie, motion compensation prediction through a conventional merge/skip mode
  • a decoder may first generate a template (or a viral template) by weighting (eg, averaging) prediction blocks identified by initial motion vectors (or motion information) in the list0 and list1 directions ( S3110).
  • the decoder may refine the initial motion vector by performing a search in units of integer pixels through template matching (S3120). For example, motion compensation may be performed by using bilinear interpolation filtering in the search step. If the initial motion vector is changed (S3130), the decoder may search in integer pixel units through template matching and refine the changed motion vector (S3140). Even in this case, motion compensation may be performed using bilinear interpolation filtering.
  • the decoder may perform motion compensation using the last motion vector (or the last updated motion vector or the last changed motion vector) (S3150). For example, after the DMVR process is completed, final motion compensation may be performed using a regular interpolation filter. If the initial motion vector is not changed, the decoder may perform motion compensation using the initial motion vector. For example, after the DMVR process is completed, final motion compensation may be performed using regular interpolation filters.
  • the search area may be composed of a total of 6 search points including one central point and five surrounding points.
  • five points CENTER, UP, LEFT, DOWN, and RIGHT
  • one of the four vertices TOP-LEFT, TOP-RIGHT, BOTTOM-LEFT, and BOTTOM-RIGHT
  • the refined motion vector may be updated and stored through a motion vector update process, or may be used only for motion compensation of the current block without a motion vector update process in consideration of hardware design and implementation ease.
  • the decoder may use Mean Sum of Absolute Difference (MRSAD) to measure matching cost.
  • MRSAD Mean Sum of Absolute Difference
  • the decoder may perform motion vector refinement by calculating the MRSAD between prediction samples within two reference pictures without generating a template. 32 shows an embodiment of bilateral matching using MRSAD.
  • the decoder may calculate the matching cost by calculating the MRSAD between blocks identified by motion vectors indicating adjacent pixels of pixels indicated by motion vectors in the list0 and list1 directions.
  • the decoder may select a search point having the least cost as a pair of processed motion vectors.
  • unidirectional prediction may be performed using a regular 8 tap DCTIF interpolation filter.
  • 16-bit precision may be used for MRSAD calculation, and clipping and/or rounding operations may not be applied prior to MRSAD calculation in consideration of an internal buffer.
  • the decoder may refine the motion vector by performing a half pixel precision search.
  • the integer precision search may be performed by the adaptive pattern method described in FIG. 31 above.
  • a cost corresponding to a center point indicated by an initial motion vector may be calculated first.
  • the cost of the other four points (P1, P2, P3, P4) is calculated, and the last sixth point may be selected using a gradient of the previously calculated cost.
  • the output of the DMVR process corresponds to a refined motion vector pair corresponding to the minimum cost.
  • the motion vector is not changed and the refinement process can be terminated. If the minimum cost does not correspond to the center point and does not exceed the search area, the best cost point is regarded as the center point and the process can continue.
  • the half sample fine search can be applied only when the search area is not exceeded. in this case.
  • Four MRSAD calculations corresponding to the plus shape points around the center of the point (or pixel) selected as the best (ie, having the best cost) during the integer precision search may be performed. Finally, a pair of refined motion vectors corresponding to the minimum cost point is output.
  • a predicted block for the current block may be derived based on motion information derived according to the prediction mode.
  • the predicted block may include prediction samples (prediction sample array) of the current block.
  • prediction samples prediction sample array
  • an interpolation procedure may be performed.
  • Prediction samples of the current block may be derived from reference samples in units of fractional samples in a reference picture through an interpolation procedure.
  • prediction samples may be generated based on a motion vector in units of samples/subblocks.
  • prediction samples derived based on L0 direction prediction i.e., prediction using a reference picture in an L0 reference picture list and an L0 motion vector
  • L1 prediction i.e., an L1 reference picture list
  • Prediction samples derived through a weighted sum (according to a phase) or a weighted average of prediction samples derived based on prediction using an internal reference picture and an L1 motion vector) may be used as prediction samples of the current block.
  • L0 direction prediction i.e., prediction using a reference picture in an L0 reference picture list and an L0 motion vector
  • L1 prediction i.e., an L1 reference picture list
  • Prediction samples derived through a weighted sum accordinging to a phase
  • a weighted average of prediction samples derived based on prediction using an internal reference picture and an L1 motion vector may be used as prediction samples of the current block.
  • pair prediction when the reference picture used for L0 prediction and the reference picture used for L1 prediction are located in different temporal directions with respect to the
  • reconstructed samples and reconstructed pictures may be generated based on the derived prediction samples, and then procedures such as in-loop filtering may be performed.
  • a prediction sample when pair prediction is applied to a current block, a prediction sample may be derived based on a weighted average.
  • the pair prediction signal ie, pair prediction samples
  • the pair prediction samples may be derived through a simple average or weighted average of the L0 prediction signal (L0 prediction samples) and the L1 prediction signal (L1 prediction samples).
  • the pair prediction samples When the prediction sample derivation by a simple average is applied, the pair prediction samples may be derived as average values of the L0 prediction samples based on the L0 reference picture and the L0 motion vector, and the L1 prediction samples based on the L1 reference picture and the L1 motion vector.
  • a pair prediction signal when pair prediction is applied, a pair prediction signal (pair prediction samples) may be derived through a weighted average of the L0 prediction signal and the L1 prediction signal as shown in Equation 4 below.
  • Equation 4 P bi-pred represents a pair prediction sample value, P 0 represents an L0 prediction sample value, P 1 represents an L0 prediction sample value, and w represents a weight value.
  • weight values (w) may be allowed, and the weight values (w) may be -2, 3, 4, 5, 10.
  • the weight w may be determined by one of two methods.
  • the weight index is signaled after MVD.
  • the weight index is inferred from neighboring blocks based on the merge candidate index.
  • the weighted sum pair prediction can only be applied to CUs with 256 or more luminance samples (CUs whose product of CU width and CU height is greater than or equal to 256). For low-delay pictures, all five weights can be used. For pictures that are not low-latency, only three weights (3, 4, 5) can be used.
  • affine ME motion estimation
  • BDOF can be used to process a bi-prediction signal.
  • BDOF can be applied at the 4x4 subblock level.
  • BODF can be applied to CUs that satisfy conditions such as 1), 2), and 3), for example.
  • the CU is coded using the "true" pair prediction mode. That is, one of the reference pictures is located before the current picture in the display order and the other is located after the current picture in the display order.
  • BDOF can only be applied to the luminance component.
  • BDOF may be applied only to a color difference component, or may be applied to a luminance component and a color difference component.
  • the BDOF mode can be based on the optical flow concept, which assumes that the motion of the object is smooth.
  • motion processing (v x , v y ) is calculated by minimizing the difference between the L0 and L1 prediction samples. Motion processing is used to adjust the pair predicted sample values in the 4x4 subblock. The steps below apply to the BDOF process.
  • is a 6x6 window surrounding a 4x4 subblock.
  • Equation 9 Based on the motion processing and the gradient, an adjustment value such as Equation 9 below is calculated for each sample in a 4x4 subblock.
  • the BDOF samples of the CU are calculated by adjusting the bi-prediction samples as shown in Equation 10 below.
  • n a , n b , and n S2 are 3, 6, and 12, respectively. These values are selected so that the multipliers in the BDOF process do not exceed 15 bits and the maximum bit-width of the intermediate parameter in the BDOF process remains within 32 bits.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • BDOF uses extended rows/columns around CU boundaries.
  • a bilinear filter can be used to generate prediction samples in an extended area (area indicated by dotted lines), and an 8-tap motion compensation interpolation filter is used. It is used to generate prediction samples in the CU (area indicated by solid lines).
  • the expanded sample values are used only for gradient calculation. For the remaining steps in the BDOF process, extended sample values are padded from nearest neighbors if any sample and gradient values outside the CU boundaries are needed.
  • CIIP can be applied to the current CU.
  • a CU is coded in merge mode
  • the CU contains at least 64 luminance samples (the product of the CU width and the CU height is greater than or equal to 64)
  • an additional flag indicates whether the CIIP mode is applied to the current CU. May be signaled to indicate.
  • the CIIP mode may also be referred to as a multi-hypothesis mode or an inter/intra multiple hypothesis mode.
  • Up to four intra prediction modes including DC, PLANAR, HORIZONTAL, and VERTICAL modes can be used to predict the luminance component in the CIIP mode. If the CU shape is very wide (for example, if the width is more than twice the height), the HORIZONTAL mode is not allowed. If the CU shape is very narrow (ie, the height is more than twice the width), the VERTICAL mode is not allowed. For these cases, three intra prediction modes are allowed.
  • the CIIP mode uses three most probable modes (MPMs) for intra prediction.
  • the CIIP MPM candidate list is formed as follows.
  • intraModeA and intraModeB The prediction modes of block A and block B are named intraModeA and intraModeB, respectively, and are derived as follows.
  • Block X is unavailable, ii) Block X is not predicted using CIIP mode, or iii) Block B is located outside the current CTU, intraModeX is set to DC
  • intraModeX is DC or PLANAR
  • intraModeX is DC or PLANAR
  • intra prediction mode of block X is "vertical-like" directional mode (greater than 34).
  • intraModeX is set to VERTICAL
  • intraModeX is set to HORIZONTAL if the intra-prediction mode of block X is a "horizontal-like" directional mode (mode less than or equal to 34).
  • 3 MPMs are set in the order of ⁇ intraModeA, PLANAR, DC ⁇
  • the first two MPMs are set in the order of ⁇ intraModeA, intraModeB ⁇
  • the MPM flag is inferred as 1 without signaling. Otherwise, an MPM flag for indicating whether the CIIP intra prediction mode is one of the CIIP MPM candidate modes is signaled.
  • the MPM flag is 1, an MPM index indicating which of the MPM candidate modes is used in CIIP intra prediction is additionally signaled. Otherwise, if the MPM flag is 0, the intra prediction mode in the MPM candidate list is set to a "missing" mode. For example, if the PLANAR mode is not in the MPM candidate list, PLANAR becomes the missing mode, and the intra prediction mode is set to PLANAR. Since 4 possible intra prediction modes are allowed in CIIP, the MPM candidate list contains only 3 intra prediction candidates. For color difference components, the DM mode is always applied without additional signaling. That is, the same prediction mode as the luminance component is used for the color difference components. The intra prediction mode of the CU coded with CIIP will be stored and used for intra mode coding of the next neighboring CUs.
  • the inter prediction signal P inter in the CIIP mode is derived using the same inter prediction process applied to the general merge mode, and the intra prediction signal P intra is derived using the CIIP intra prediction according to the intra prediction process. Then, the intra and inter prediction signals are combined using a weighted average, where the weight value depends on the intra prediction mode and where the sample is located in the coding block as follows.
  • the same weight is applied to the intra prediction and inter prediction signals.
  • the weights are determined based on the intra prediction mode (horizontal mode or vertical mode in this case) and the sample position in the block.
  • the horizontal prediction mode will be described as an example (weights for the vertical mode are similar, but can be derived in an orthogonal direction).
  • Set the width of the block to W and the height of the block to H.
  • the coding block is initially divided into 4 co-regional parts, each dimension is (W/4)xH. Starting from the part closest to the intra prediction reference samples and ending the part farthest from the intra prediction samples, the weight wt for each of the four regions is set to 6, 5, 3, and 2.
  • the final CIIP prediction signal may be derived as in Equation 11 below.
  • P CIIP is a CIIP prediction sample value
  • P inter is an inter prediction sample value
  • P intra is an intra prediction sample value
  • wt is a weight
  • a method for adaptively determining whether to perform BDOF in the process of generating an inter prediction sample is provided.
  • embodiments described below provide a method of determining whether to perform BDOF for a block to which an SMVD is applied (SMVD-coded block).
  • SMVD-coded block a method of performing BDOF on an SMVD-coded block and a method of preventing BDOF from being performed on an SMVD-coded block are provided, respectively.
  • the BDOF is a process of processing a prediction block in a decoder without separate syntax signaling.
  • the decoder may perform BDOF when a specific condition is satisfied without a separate syntax signaling procedure for determining whether to apply BDOF.
  • a trade-off between the complexity of the decoder stage versus the increase in compression efficiency through improvement of prediction performance may be considered.
  • SMVD is a method of performing pair prediction by signaling only L0 and L1 prediction MV candidate indexes (MVP index) and L0 MVD without signaling a reference picture index.
  • MVP index L0 prediction MV candidate indexes
  • L0 MVD L0 MVD without signaling a reference picture index.
  • SMVD is a method of performing prediction with high accuracy compared to bit reduction.
  • Table 4 The coding unit syntax structure in which SMVD is reflected according to the present embodiment is shown in Table 4 below.
  • sym_mvd_flag indicates whether SMVD is applied to the current block (or current CU). If sym_mvd_flag is 1, SMVD is applied to the current block, and if sym_mvd_flag is 0, SMVD is not applied to the current block.
  • conditions for parsing the SMVD flag sym_mvd_flag include a case in which pair prediction is applied to the current block and the affine MVP mode is not applied.
  • L1 MVD may have the same size as L0 MVD, but may have opposite signs.
  • An embodiment of the present specification provides a method of performing BDOF on an SMVD-coded block in order to improve prediction accuracy while maintaining compression efficiency.
  • compression efficiency may increase but prediction accuracy may decrease.
  • prediction accuracy may be improved by applying BDOF to the SMVD-coded block.
  • This process is called when decoding a coding unit coded in inter prediction mode.
  • numSbX and numSbY representing the number of luminance coding subblocks in the horizontal and vertical directions
  • -xSbIdx 0 .. numSbX-1
  • ySbIdx 0 .. Machined motion vectors for numSbY-1 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • the output of this process is the array predSamples of prediction samples.
  • the width and height subCbWidth and subCbHeight of the current coding subblock as luminance samples are derived as follows.
  • the luminance positions (xSb, ySb) representing the upper left sample of the current coding subblock with respect to the upper left luminance sample of the current picture are derived as follows.
  • variable currPic represents the current picture and the variable bdofFlag is derived by the following procedures 1-1 and 1-2.
  • predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx] are both 1
  • merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb] is 0
  • h. cbHeight is greater than or equal to 8
  • cbHeight*cbWidth is greater than or equal to 64
  • a reference picture refPicLX L composed of an ordered two-dimensional array of luminance samples and ordered two-dimensional arrays refPicLX Cb and refPicLX Cr of chrominance samples are derived.
  • the motion vector offset mvOffset is set to refMvLX[xSbIdx][xSbIdx]-mvLX[xSbIdx][ySbIdx].
  • -xSb is not xCb and mvOffset[ 0] is less than 0
  • -ySb is not yCb and mvOffset[ 1] is less than 0
  • an array predSamplesLX Cr is derived by calling a fractional sample interpolation process.
  • variable shift is set to Max( 2, 14-BitDepthY ).
  • cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, and cuSumDiff are derived as in Equation 12 below.
  • the array predSamples of predicted samples are derived by the following procedures 5-1 to 5-3.
  • nCbW set to luminance coding subblock width sbWidth
  • nCbH set to luminance coding subblock height sbHeight
  • .cbHeight / subHeightC-1) is derived by a weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cb and predSamplesL1 Cb , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
  • .cbHeight / subHeightC-1 is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
  • PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y] predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y] predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • a general intra-sample prediction process is called, where the position (xTbCmp, yTbCmp) set to (xCb, yCb), the intra prediction mode predModeIntra set to IntraPredModeY[ xCb ][ yCb], the transform block width nTbW set to cbWidth and cbHeight, and Coding block width nCbW and height nCbH set to height nTbH, cbWidth and cbHeight, variable cIdx are inputs, and (cbWidth)x(cbHeight) array predSamplesIntra L is output.
  • a weighted sample prediction process for combined merge and intra prediction is called, where sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY[xCb][ yCb] set respectively with coding block width cbWidth, coding block height cbHeight, predSamples and predSamplesIntra L
  • the intra prediction mode predModeIntra set to] and the color component index cIdx are inputs, and the (cbWidth)x(cbHeight) array predSamples is output.
  • the general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC
  • the transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cb is output.
  • a weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cb and predSamplesIntra Cb , respectively.
  • the intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb] and the color component index cIdx are input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
  • the general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb], the intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC
  • the transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cr is output.
  • the weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cr and predSamplesIntra Cr
  • the intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
  • This embodiment provides a method of restricting BDOF from being performed on an SMVD-coded block in order to increase compression efficiency versus complexity.
  • compression efficiency increases. It was confirmed that when BDOF is performed on the SMVD-coded block, the complexity compared to the compression efficiency may increase. This is because the selection of the SMVD coding method in the encoder itself does not reduce the prediction performance compared to the prediction block of AMVP, and the effect of reducing the number of bits that can be reduced by not performing the reference index and L1 MVD coding is greater.
  • This process is called when decoding a coding unit coded in inter prediction mode.
  • numSbX and numSbY representing the number of luminance coding subblocks in the horizontal and vertical directions
  • -xSbIdx 0 .. numSbX-1
  • ySbIdx 0 .. Machined motion vectors for numSbY-1 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • the output of this process is the array predSamples of prediction samples.
  • the width and height subCbWidth and subCbHeight of the current coding subblock as luminance samples are derived as follows.
  • the luminance positions (xSb, ySb) representing the upper left sample of the current coding subblock with respect to the upper left luminance sample of the current picture are derived as follows.
  • variable currPic represents the current picture and the variable bdofFlag is derived by the following procedures 1-1 and 1-2.
  • predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx] are both 1
  • merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb] is 0
  • sym_mvd_flag[xCb][yCb] is not 1 (sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0)
  • i. cbHeight is greater than or equal to 8
  • j. cbHeight*cbWidth is greater than or equal to 64
  • a reference picture refPicLX L composed of an ordered two-dimensional array of luminance samples and ordered two-dimensional arrays refPicLX Cb and refPicLX Cr of chrominance samples are derived.
  • the motion vector offset mvOffset is set to refMvLX[xSbIdx][xSbIdx]-mvLX[xSbIdx][ySbIdx].
  • -xSb is not xCb and mvOffset[ 0] is less than 0
  • -ySb is not yCb and mvOffset[ 1] is less than 0
  • an array predSamplesLX Cr is derived by calling a fractional sample interpolation process.
  • variable shift is set to Max( 2, 14-BitDepthY ).
  • cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, and cuSumDiff are derived as in Equation 14 below.
  • the array predSamples of predicted samples are derived by the following procedures 5-1 to 5-3.
  • nCbW set to luminance coding subblock width sbWidth
  • nCbH set to luminance coding subblock height sbHeight
  • .cbHeight / subHeightC-1 is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cb and predSamplesL1 Cb , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
  • .cbHeight / subHeightC-1 is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
  • PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y] predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y] predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
  • a general intra-sample prediction process is called, where the position (xTbCmp, yTbCmp) set to (xCb, yCb), the intra prediction mode predModeIntra set to IntraPredModeY[ xCb ][ yCb], the transform block width nTbW set to cbWidth and cbHeight, and Coding block width nCbW and height nCbH set to height nTbH, cbWidth and cbHeight, variable cIdx are inputs, and (cbWidth)x(cbHeight) array predSamplesIntra L is output.
  • a weighted sample prediction process for combined merge and intra prediction is called, where sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY[xCb][ yCb] set respectively with coding block width cbWidth, coding block height cbHeight, predSamples and predSamplesIntra L
  • the intra prediction mode predModeIntra set to] and the color component index cIdx are inputs, and the (cbWidth)x(cbHeight) array predSamples is output.
  • the general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC
  • the transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cb is output.
  • the weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cb and predSamplesIntra Cb , respectively.
  • the intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
  • the general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC
  • the transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cr is output.
  • the weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cr and predSamplesIntra Cr
  • the intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
  • condition for performing BDOF includes that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) of the current block is not 1 (SMVD is not performed).
  • the encoded information (eg, encoded video/video information) derived by the encoding apparatus 100 based on the above-described embodiments of the present specification may be output in a bitstream form.
  • the encoded information may be transmitted or stored in a bitstream form in units of network abstraction layer (NAL) units.
  • NAL network abstraction layer
  • the bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a non-transitory digital storage medium.
  • the bitstream is not directly transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200, but may be provided with a streaming/download service through an external server (eg, a content streaming server).
  • the network may include a broadcasting network and/or a communication network
  • the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
  • FIG. 35 illustrates an example of a video signal encoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
  • the operations of FIG. 35 may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 or the processor 510 of the video signal processing apparatus 500.
  • the encoder In step S3510, the encoder generates prediction information for the current block. For example, the encoder may determine an optimal prediction type/mode for the current block in consideration of the RD cost among various prediction types/modes for the current block. For example, the encoder may determine whether to apply SMVD to a current block to which pair prediction is applied, and encode an SMVD flag (sym_mvd_flag) indicating whether the SMVD is applied as prediction information.
  • SMVD flag sync_mvd_flag
  • a second MVD (L1 MVD) for prediction in the second direction (L1) is determined based on the first MVD (L0 MVD) for prediction in the first direction (L0). More specifically, when SMVD is applied, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the code of the second MVD may be opposite to that of the first MVD. In addition, when SMVD is applied, information for coding the second MVD and a reference picture index are not signaled. The decoder can determine the second MVD and the reference picture without signaling the reference picture index and information for coding the second MVD.
  • the second MVD is determined based on the first MVD, and the first reference picture (L0 reference picture) for first direction prediction is displayed in the first reference picture list (L0 reference picture list) for the first direction prediction. It is determined as the previous reference picture closest to the current picture, and the second reference picture (L1 reference picture) for second direction prediction is the next closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for second direction prediction. It can be determined as a picture.
  • step S3520 the encoder generates a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the encoder checks a condition for the BDOF based on the SMVD flag, and generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  • the condition for the BDOF when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • the condition for determining whether to perform BDOF is that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 0 (the current block must be a block not coded with SMVD). ), BDOF can be applied when the SMVD flag sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0 and all other conditions (conditions a to j of procedure 1-1 of the second embodiment) are satisfied. If the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 1, BDOF is not applied.
  • a prediction sample of a current block is a first prediction sample according to the first direction prediction, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset in the current block. Is determined based on, wherein the BDOF offset is to be derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. I can.
  • a prediction sample is a first prediction sample (L0 prediction sample) according to the first direction prediction and a second prediction sample (L1 prediction) according to the second direction prediction in the current block.
  • Sample can be determined based on the weighted sum.
  • FIG. 36 illustrates an example of a video signal decoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
  • the operations of FIG. 36 may be performed by the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 100 or the processor 510 of the video signal processing apparatus 500.
  • step S3610 the decoder acquires the SMVD flag of the current block (S3610).
  • the SMVD flag is a flag indicating whether SMVD is applied to the current block.
  • the second direction (L1) is predicted based on the first MVD (L0 MVD) for the first direction (L0) prediction.
  • the second MVD (L1 MVD) is determined. More specifically, when SMVD is applied, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the code of the second MVD may be opposite to that of the first MVD.
  • information for coding the second MVD and a reference picture index are not signaled.
  • the decoder can determine the second MVD and the reference picture without signaling the reference picture index and information for coding the second MVD.
  • the second MVD is determined based on the first MVD, and the first reference picture for the first direction prediction (L0 reference picture) is displayed in the first reference picture list (L0 reference picture list) for the first direction prediction. It is determined as the previous reference picture closest to the current picture, and the second reference picture (L1 reference picture) for second direction prediction is the next closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for second direction prediction. It can be determined as a picture.
  • step S3620 the decoder checks the condition for the BDOF based on the SMVD flag.
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • the condition for determining whether to perform BDOF is that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) should be 0 (the current block should be a block not coded with SMVD).
  • BDOF may be applied when the SMVD flag sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0 and all other conditions (conditions a to j of procedure 1-1 of the second embodiment) are satisfied. If the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 1, BDOF is not applied.
  • step S3630 the decoder generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  • a prediction sample of a current block is a first prediction sample according to the first direction prediction, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset in the current block. Is determined based on, wherein the BDOF offset is to be derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. I can.
  • a prediction sample is a first prediction sample (L0 prediction sample) according to the first direction prediction and a second prediction sample (L1 prediction) according to the second direction prediction in the current block.
  • Sample can be determined based on the weighted sum.
  • the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the functional units illustrated in each drawing may be implemented and executed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
  • the video signal processing apparatus 500 may include a memory 520 for storing a video signal, and a processor 510 coupled to the memory 520.
  • the processor 510 is configured to generate prediction information for a current block and to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction.
  • the processor 510 checks a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and a condition of the current block based on the condition for the BDOF. It is set to generate predictive samples.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is determined as a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction.
  • the second reference picture for the second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • the processor 510 obtains an SMVD flag of a current block, wherein the SMVD flag is used for second direction prediction based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether the second MVD is determined, and is configured to check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and to generate a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF. do.
  • BDOF bi-directional optical flow
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • the processing method to which the present specification is applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium.
  • Multimedia data having a data structure according to the present specification may also be stored in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored.
  • the computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device.
  • the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
  • the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
  • an embodiment of the present specification may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of the present specification.
  • the program code may be stored on a carrier readable by a computer.
  • a non-transitory computer-readable medium stores one or more instructions executed by one or more processors.
  • the one or more instructions generate prediction information for a current block in order to encode a video signal, and generate a prediction sample of the current block based on the prediction information.
  • the prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction.
  • the one or more instructions determine a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag to generate a prediction sample of the current block, and the current condition based on the condition for the BDOF.
  • the video signal processing apparatus 500 (or the encoding apparatus 100) is controlled to generate a prediction sample of a block.
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • the one or more instructions obtain an SMVD flag of a current block for decoding a video signal, wherein the SMVD flag is a second motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether or not a second MVD for direction prediction is determined, a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) is checked based on the SMVD flag, and a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF
  • the video signal processing apparatus 500 (or the decoding apparatus 200) is controlled to generate a.
  • the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  • a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
  • the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
  • the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
  • the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  • the decoder and encoder to which the present specification is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real-time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices. And can be used to process video signals or data signals.
  • an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
  • an embodiment of the present specification may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present specification includes one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • an embodiment of the present specification may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that perform the functions or operations described above.
  • the software code can be stored in a memory and driven by a processor.
  • the memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor through various known means.

Abstract

Embodiments of the present specification provide a method for video signal encoding and decoding for inter prediction. The decoding method according to an embodiment of the present specification comprises the steps of: acquiring a symmetric motion vector difference (SMVD) flag of a current block, wherein the SMVD flag is related to whether a second motion vector difference (MVD) for a second direction prediction is determined on the basis of a first MVD for a first direction prediction; identifying a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) on the basis of the SMVD flag; and generating a prediction sample of the current block on the basis of the condition for the BDOF. In the method, an SMVD is considered as a condition for a BDOF so that an increase in coding complexity and processing time of an SMVD-coded block can be prevented.

Description

인터 예측을 위한 비디오 신호의 처리 방법 및 장치Video signal processing method and apparatus for inter prediction
본 명세서의 실시예는 비디오/영상 압축 코딩 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 비디오 신호의 인코딩/디코딩 과정에서 인터 예측(inter prediction)을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.Embodiments of the present specification relate to a video/video compression coding system, and more particularly, to a method and apparatus for performing inter prediction in an encoding/decoding process of a video signal.
압축 부호화는 디지털화된 정보를 통신 회선을 통해 전송하거나, 저장 매체에 적합한 형태로 저장하기 위한 일련의 신호 처리 기술을 의미한다. 영상, 이미지, 음성 등의 미디어가 압축 부호화의 대상이 될 수 있으며, 특히 영상을 대상으로 압축 부호화를 수행하는 기술을 비디오 영상 압축이라고 일컫는다.Compression coding refers to a series of signal processing techniques for transmitting digitized information through a communication line or storing it in a format suitable for a storage medium. Media such as video, image, and audio may be subject to compression encoding. In particular, a technique for performing compression encoding on an image is referred to as video image compression.
차세대 비디오 컨텐츠는 고해상도(high spatial resolution), 고 프레임 율(high frame rate) 및 영상 표현의 고차원화(high dimensionality of scene representation)라는 특징을 갖게 될 것이다. 그러한 컨텐츠를 처리하기 위해서는 메모리 저장(memory storage), 메모리 액세스율(memory access rate) 및 처리 전력(processing power) 측면에서 엄청난 증가를 가져올 것이다.Next-generation video content will be characterized by high spatial resolution, high frame rate, and high dimensionality of scene representation. In order to process such content, it will bring a tremendous increase in terms of memory storage, memory access rate, and processing power.
인터 예측(inter prediction)은 다른 픽처의 복원된 샘플들을 참조하여 현재 픽처에 대한 예측을 수행하는 방법이다. 인터 예측의 정확도를 향상시키기 위하여, 움직임 벡터 또는 예측 샘플을 가공(refine)하기 위한 기법들이 논의되고 있다.Inter prediction is a method of performing prediction on a current picture by referring to reconstructed samples of another picture. In order to improve the accuracy of inter prediction, techniques for refine a motion vector or a prediction sample are being discussed.
본 명세서의 실시예는 인터 예측을 위한 정보의 인코딩/디코딩 과정에서 양방향 예측이 적용될 때 BDOF(bi-directional optical flow)를 적용하기 위한 조건 및 BDOF 조건에 기반하여 예측을 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.An embodiment of the present specification provides a method and apparatus for performing prediction based on a condition for applying a bi-directional optical flow (BDOF) and a BDOF condition when bi-directional prediction is applied in an encoding/decoding process of information for inter prediction. to provide.
본 명세서의 실시예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 명세서의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the embodiments of the present specification are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned are those of ordinary skill in the technical field to which the embodiments of the present specification belong from the following description. Will be clearly understood.
본 명세서의 실시예들은 인터 예측(inter prediction)을 위한 비디오 신호의 인코딩 및 디코딩 방법을 제공한다. 본 명세서의 실시예에 따른 디코딩 방법은, 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득하는 단계와, 여기서 상기 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하는 단계와, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함한다.Embodiments of the present specification provide a method of encoding and decoding a video signal for inter prediction. A decoding method according to an embodiment of the present specification includes obtaining an SMVD flag of a current block, wherein the symmetric motion vector difference (SMVD) flag is based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It relates to whether or not a second MVD for second direction prediction is determined, confirming a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and the current based on the condition for the BDOF. Generating a predicted sample of the block.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Decoding method, characterized in that determined based on.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
본 명세서의 실시예에 따른 인코딩 방법은, 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하는 단계와, 상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD 플래그를 포함하고, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계는, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하는 단계와, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함한다.An encoding method according to an embodiment of the present specification includes generating prediction information for a current block, and generating a prediction sample of the current block based on the prediction information. The prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and generates a prediction sample of the current block The step of performing includes checking a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and generating a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Decoding method, characterized in that determined based on.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
본 명세서의 실시예에 따른 디코딩 장치는, 상기 비디오 신호를 저장하는 메모리와, 상기 메모리와 결합되고 상기 비디오 신호를 처리하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다.A decoding apparatus according to an embodiment of the present specification includes a memory storing the video signal, and a processor coupled to the memory and processing the video signal. The processor obtains an SMVD flag of the current block, wherein the SMVD flag is related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and , Based on the SMVD flag, a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) is checked, and a prediction sample of the current block is generated based on the condition for the BDOF.
본 명세서의 실시예에 따른 인코딩 장치는 상기 비디오 신호를 저장하는 메모리와, 상기 메모리와 결합되고 상기 비디오 신호를 처리하는 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하고, 상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다. 상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 포함하고, 상기 예측 샘플을 생성하기 위하여, 상기 프로세서는, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다.An encoding apparatus according to an exemplary embodiment of the present specification includes a memory for storing the video signal, and a processor coupled to the memory and processing the video signal. The processor is configured to generate prediction information for the current block, and to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information. The prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and the prediction In order to generate a sample, the processor is configured to check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag and to generate a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF. .
또한, 본 명세서의 실시예는 하나 또는 그 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(non-transitory computer-readable medium)를 제공한다. 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 비디오 신호 처리 장치로 하여금, 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 비디오 신호 처리 장치를 제어한다.Further, an embodiment of the present specification provides a non-transitory computer-readable medium storing one or more instructions. The one or more instructions cause a video signal processing apparatus to obtain an SMVD flag of a current block, wherein the SMVD flag is a second direction prediction based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether a second MVD for is determined, checks a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF To control the video signal processing device.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하고, 상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 제어한다. 상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 포함하고, 상기 예측 샘플을 생성하기 위하여, 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 비디오 신호 처리 장치를 제어한다.In addition, one or more instructions according to an embodiment of the present specification generate prediction information for a current block and control to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information. The prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction, and the prediction In order to generate a sample, the one or more instructions check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and determine a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF. Control the video signal processing device to generate.
본 명세서의 실시예에 따르면, SMVD(symmetric motion vector difference)를 고려하여 BDOF에 대한 조건이 만족되는 지 여부를 결정하고 예측을 수행함으로써 코딩 복잡도 및 처리 시간의 증가를 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present specification, it is possible to prevent an increase in coding complexity and processing time by determining whether a condition for BDOF is satisfied in consideration of symmetric motion vector difference (SMVD) and performing prediction.
본 명세서의 실시예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 명세서의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained in the embodiments of the present specification are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the embodiments of the present specification belong from the following description. It will be understandable.
본 명세서에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 명세서에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 명세서의 기술적 특징을 설명한다.The accompanying drawings, which are included as part of the detailed description to aid in understanding of the present specification, provide embodiments of the present specification, and describe technical features of the present specification together with the detailed description.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 영상 코딩 시스템의 예를 도시한다.1 shows an example of an image coding system according to an embodiment of the present specification.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도의 예를 도시한다.2 shows an example of a schematic block diagram of an encoding apparatus in which encoding of a video signal is performed according to an embodiment of the present specification.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도의 예를 도시한다.3 shows an example of a schematic block diagram of a decoding apparatus for decoding an image signal according to an embodiment of the present specification.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 도시한다.4 shows an example of a content streaming system according to an embodiment of the present specification.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 예를 도시한다.5 shows an example of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present specification.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 픽처의 분할 구조의 예를 도시한다.6 illustrates an example of a picture division structure according to an embodiment of the present specification.
도 7a 내지 도 7d는 본 명세서의 실시예에 따른 블록 분할 구조의 예를 도시한다.7A to 7D illustrate an example of a block division structure according to an embodiment of the present specification.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 TT(ternary tree) 및 BT(binary tree) 분할이 제한되는 경우의 예를 도시한다.8 shows an example of a case in which the ternary tree (TT) and the binary tree (BT) are divided according to an embodiment of the present specification.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호를 구성하는 픽처의 인코딩을 위한 흐름도의 예이다.9 is an example of a flowchart for encoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호를 구성하는 픽처의 디코딩을 위한 흐름도의 예이다.10 is an example of a flowchart for decoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 코딩된 영상에 대한 계층 구조의 예를 도시한다.11 illustrates an example of a hierarchical structure for a coded image according to an embodiment of the present specification.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 인코딩 과정에서 인터 예측을 위한 흐름도의 예이다.12 is an example of a flowchart for inter prediction in an encoding process of a video signal according to an embodiment of the present specification.
도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부의 예를 도시한다.13 illustrates an example of an inter prediction unit in an encoding device according to an embodiment of the present specification.
도 14는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 과정에서 인터 예측을 위한 흐름도의 예이다.14 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of decoding a video signal according to an embodiment of the present specification.
도 15는 본 명세서의 실시예에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부의 예를 도시한다.15 illustrates an example of an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
도 16은 본 명세서의 실시예에 따른 공간적 머지 후보로서 사용되는 공간적 주변 블록들의 예를 도시한다.16 illustrates examples of spatial neighboring blocks used as spatial merge candidates according to an embodiment of the present specification.
도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 머지 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.17 is an example of a flowchart for configuring a merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
도 18은 본 명세서의 실시예에 따른 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.18 is an example of a flowchart for configuring a motion vector predictor (MVP) candidate list according to an embodiment of the present specification.
도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 대칭적(symmetric) MVD(motion vector difference) 모드가 적용되는 경우의 예를 도시한다.19 illustrates an example in which a symmetric motion vector difference (MVD) mode according to an embodiment of the present specification is applied.
도 20은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 움직임 모델(affine motion model)들의 예를 도시한다.20 illustrates an example of affine motion models according to an embodiment of the present specification.
도 21a 및 도 21b는 본 명세서의 실시예에 따른 제어점(control point)별 움직임 벡터의 예를 도시한다.21A and 21B illustrate examples of motion vectors for each control point according to an embodiment of the present specification.
도 22는 본 명세서의 실시예에 따른 각 서브블록에 대한 움직임 벡터의 예를 도시한다.22 shows an example of a motion vector for each subblock according to an embodiment of the present specification.
도 23은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 머지 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.23 is an example of a flowchart for configuring an affine merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
도 24는 본 명세서의 실시예에 따른 상속된(inherited) 어파인 움직임 예측자를 유도하기 위한 블록들의 예를 도시한다.24 shows examples of blocks for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification.
도 25는 본 명세서의 실시예에 따른 상속된 어파인 움직임 예측자를 유도하기 위한 제어점 움직임 벡터들의 예를 도시한다.25 illustrates an example of control point motion vectors for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification.
도 26은 본 명세서의 실시예에 따른 구성된(constructed) 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 블록들의 예를 도시한다.26 shows an example of blocks for deriving a constructed affine merge candidate according to an embodiment of the present specification.
도 27은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 MVP 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.27 is an example of a flowchart for configuring an affine MVP candidate list according to an embodiment of the present specification.
도 28a 및 도 28b는 본 명세서의 실시예에 따른 ATMVP(adaptive temporal motion vector prediction)에서 사용되는 공간적 주변 블록들과 공간적 주변 블록으로부터 도출된 서브(sub)-CU(coding block) 움직임 필드의 예를 도시한다. 28A and 28B illustrate examples of spatial neighboring blocks used in adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP) and a sub-coding block (CU) motion field derived from spatial neighboring blocks according to an embodiment of the present specification. Shows.
도 29는 본 명세서의 실시예에 따른 MMVD(merge mode with MVD) 탐색 포인트의 예를 도시한다.29 illustrates an example of a merge mode with MVD (MMVD) search point according to an embodiment of the present specification.
도 30은 본 명세서의 실시예에 따른 바이래터럴 템플릿 매칭(bilateral template matching)에 기반한 DMVR(decoder side motion vector refinement) 방법의 예를 도시한다.30 shows an example of a decoder side motion vector refinement (DMVR) method based on bilateral template matching according to an embodiment of the present specification.
도 31은 본 명세서의 실시예에 따른 DMVR 프로세스의 예를 도시한다.31 shows an example of a DMVR process according to an embodiment of the present specification.
도 32는 본 명세서의 실시예에 따른 바이래터럴 매칭 방법의 예를 도시한다.32 illustrates an example of a viral matching method according to an embodiment of the present specification.
도 33은 본 명세서의 실시예에 따른 정수 화소 탐색 및 절반 화소 탐색의 예를 도시한다.33 illustrates an example of an integer pixel search and a half pixel search according to an embodiment of the present specification.
도 34는 본 명세서의 실시예에 따른 BDOF(bi-directional optical flow)를 위한 CU의 확장된 영역의 예를 도시한다.34 illustrates an example of an extended area of a CU for bi-directional optical flow (BDOF) according to an embodiment of the present specification.
도 35는 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측을 위한 비디오 신호의 인코딩 절차의 예를 도시한다.35 illustrates an example of a video signal encoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
도 36은 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측을 위한 비디오 신호의 디코딩 절차의 예를 도시한다.36 illustrates an example of a video signal decoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification.
이하, 본 명세서에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 명세서의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 명세서가 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 명세서가 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description to be disclosed below with the accompanying drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present specification, and is not intended to represent the only embodiments in which the present specification may be practiced. The detailed description below includes specific details to provide a thorough understanding of the present specification. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the present specification may be practiced without these specific details.
몇몇 경우, 본 명세서의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. In some cases, in order to avoid obscuring the concept of the present specification, well-known structures and devices may be omitted or illustrated in a block diagram format centering on core functions of each structure and device.
아울러, 본 명세서에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 명세서의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.In addition, the terms used in the present specification have been selected from general terms that are currently widely used as far as possible, but in specific cases, terms arbitrarily selected by the applicant will be used for description. In such a case, since the meaning of the term is clearly described in the detailed description of the relevant part, it should not be interpreted simply by the name of the term used in the description of the present specification. .
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 명세서의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신호, 데이터, 샘플, 픽처, 프레임, 블록 등의 경우 각 코딩 과정에서 적절하게 대체되어 해석될 수 있을 것이다.Specific terms used in the following description are provided to aid understanding of the present specification, and the use of these specific terms may be changed in other forms without departing from the technical spirit of the present specification. For example, signals, data, samples, pictures, frames, blocks, etc. may be appropriately replaced and interpreted in each coding process.
이하 본 명세서에서 '처리 유닛'은 예측, 변환 및/또는 양자화 등과 같은 인코딩/디코딩의 처리 과정이 수행되는 단위를 의미한다. 또한, 처리 유닛은 휘도(luma) 성분에 대한 단위와 색차(chroma) 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 블록(block), 코딩 유닛(coding unit, CU), 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)에 해당될 수 있다. Hereinafter, in this specification, a'processing unit' means a unit in which an encoding/decoding process such as prediction, transformation, and/or quantization is performed. Also, the processing unit may be interpreted as including a unit for a luma component and a unit for a chroma component. For example, the processing unit may correspond to a block, a coding unit (CU), a prediction unit (PU), or a transform unit (TU).
또한, 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 단위 또는 색차 성분에 대한 단위로 해석될 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 코딩 트리 블록(coding tree block, CTB), 코딩 블록(coding block, CB), PU 또는 변환 블록(transform block, TB)에 해당될 수 있다. 또는, 처리 유닛은 색차 성분에 대한 CTB, CB, PU 또는 TB에 해당할 수 있다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니며 처리 유닛은 휘도 성분에 대한 단위와 색차 성분에 대한 단위를 포함하는 의미로 해석될 수도 있다. Further, the processing unit may be interpreted as a unit for a luminance component or a unit for a color difference component. For example, the processing unit may correspond to a coding tree block (CTB), a coding block (CB), a PU, or a transform block (TB) for a luminance component. Alternatively, the processing unit may correspond to CTB, CB, PU or TB for the color difference component. Further, the present invention is not limited thereto, and the processing unit may be interpreted as including a unit for a luminance component and a unit for a color difference component.
또한, 처리 유닛은 반드시 정사각형의 블록으로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 꼭지점을 가지는 다각형 형태로 구성될 수도 있다. Further, the processing unit is not necessarily limited to a square block, and may be configured in a polygonal shape having three or more vertices.
또한, 이하 본 명세서에서 픽셀 또는 화소 등을 샘플로 통칭한다. 그리고, 샘플을 이용한다는 것은 픽셀 값 또는 화소 값 등을 이용한다는 것을 의미할 수 있다. In addition, in the present specification, pixels or pixels are collectively referred to as samples. In addition, using a sample may mean using a pixel value or a pixel value.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 영상 코딩 시스템의 예를 도시한다. 영상 코딩 시스템은 소스 디바이스(10) 및 수신 디바이스(20)를 포함할 수 있다. 소스 디바이스(10)는 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스(20)로 전달할 수 있다. 1 shows an example of an image coding system according to an embodiment of the present specification. The image coding system may include a source device 10 and a reception device 20. The source device 10 may transmit the encoded video/video information or data in a file or streaming format to the receiving device 20 through a digital storage medium or a network.
소스 디바이스(10)는 비디오 소스(11), 인코딩 장치(12), 송신기(13)를 포함할 수 있다. 수신 디바이스(20)는 수신기(21), 디코딩 장치(22) 및 렌더러(23)를 포함할 수 있다. 인코딩 장치(12)는 비디오/영상 인코딩 장치로 지칭될 수 있고, 디코딩 장치(22)는 비디오/영상 디코딩 장치로 지칭될 수 있다. 송신기(13)는 인코딩 장치(12)에 포함될 수 있다. 수신기(21)는 디코딩 장치(22)에 포함될 수 있다. 렌더러(23)는 디스플레이부를 포함할 수도 있고, 디스플레이부는 별개의 디바이스 또는 외부 컴포넌트로 구성될 수도 있다. The source device 10 may include a video source 11, an encoding device 12, and a transmitter 13. The receiving device 20 may include a receiver 21, a decoding device 22 and a renderer 23. The encoding device 12 may be referred to as a video/image encoding device, and the decoding device 22 may be referred to as a video/image decoding device. The transmitter 13 may be included in the encoding device 12. The receiver 21 may be included in the decoding device 22. The renderer 23 may include a display unit, and the display unit may be configured as a separate device or an external component.
비디오 소스(11)는 비디오/영상의 캡쳐, 합성 또는 생성 과정을 통하여 비디오/영상을 획득할 수 있다. 비디오 소스(11)는 비디오/영상 캡쳐 디바이스 및/또는 비디오/영상 생성 디바이스를 포함할 수 있다. 비디오/영상 캡쳐 디바이스는 예를 들어, 하나 이상의 카메라, 이전에 캡쳐된 비디오/영상을 포함하는 비디오/영상 아카이브를 포함할 수 있다. 비디오/영상 생성 디바이스는 예를 들어 컴퓨터, 태블릿(tablet) 및 스마트폰을 포함할 수 있으며 (전자적으로) 비디오/영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터를 통하여 가상의 비디오/영상이 생성될 수 있으며, 이 경우 관련 데이터가 생성되는 과정으로 비디오/영상 캡쳐 과정이 갈음될 수 있다.The video source 11 may acquire a video/image through a process of capturing, synthesizing, or generating a video/image. The video source 11 may include a video/image capturing device and/or a video/image generating device. The video/image capturing device may include, for example, one or more cameras, and a video/image archive including previously captured video/images. Video/image generating devices may include, for example, computers, tablets, and smartphones, and may (electronically) generate video/images. For example, a virtual video/image may be generated through a computer, and in this case, a video/image capturing process may be substituted as a process of generating related data.
인코딩 장치(12)는 입력 비디오/영상을 인코딩할 수 있다. 인코딩 장치(12)는 압축 및 코딩 효율을 위하여 예측, 변환, 양자화와 같은 일련의 절차를 수행할 수 있다. 인코딩된 데이터(인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림(bitstream) 형태로 출력될 수 있다.The encoding device 12 may encode an input video/video. The encoding apparatus 12 may perform a series of procedures such as prediction, transformation, and quantization for compression and coding efficiency. The encoded data (encoded video/video information) may be output in the form of a bitstream.
송신기(13)는 비트스트림 형태로 출력된 인코딩된 비디오/영상 정보 또는 데이터를 파일 또는 스트리밍 형태로 디지털 저장매체 또는 네트워크를 통하여 수신 디바이스(20)의 수신기(21)로 전달할 수 있다. 디지털 저장 매체는 USB(universal serial bus), SD 카드(secure digital card), CD(compact disc), DVD(digital versatile disc), 블루레이 디스크(blu-ray disc), HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive)와 같은 다양한 저장 매체를 포함할 수 있다. 송신기(13)는 미리 정해진 파일 포맷을 통해 미디어 파일을 생성하기 위한 엘레먼트를 포함할 수 있고, 방송/통신 네트워크를 통한 전송을 위한 엘레멘트를 포함할 수 있다. 수신기(21)는 비트스트림을 추출하여 디코딩 장치(22)로 전달할 수 있다.The transmitter 13 may transmit the encoded video/video information or data output in the form of a bitstream to the receiver 21 of the receiving device 20 through a digital storage medium or a network in a file or streaming form. Digital storage media include USB (universal serial bus), SD card (secure digital card), CD (compact disc), DVD (digital versatile disc), Blu-ray disc, HDD (hard disk drive), SSD (solid state drive) may include a variety of storage media. The transmitter 13 may include an element for generating a media file through a predetermined file format, and may include an element for transmission through a broadcast/communication network. The receiver 21 may extract the bitstream and transmit it to the decoding device 22.
디코딩 장치(22)는 인코딩 장치(12)의 동작에 대응하는 역양자화, 역변환, 예측과 같은 일련의 절차를 수행함으로써 비디오/영상을 디코딩할 수 있다. The decoding device 22 may decode the video/video by performing a series of procedures such as inverse quantization, inverse transformation, and prediction corresponding to the operation of the encoding device 12.
렌더러(23)는 디코딩된 비디오/영상을 렌더링할 수 있다. 렌더링된 비디오/영상은 디스플레이부를 통하여 디스플레이 될 수 있다.The renderer 23 may render the decoded video/image. The rendered video/image may be displayed through the display unit.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 인코딩이 수행되는 인코딩 장치의 개략적인 블록도의 예를 도시한다. 도 2의 인코딩 장치(100)는 도 1의 인코딩 장치(12)에 대응할 수 있다.2 shows an example of a schematic block diagram of an encoding apparatus in which encoding of a video signal is performed according to an embodiment of the present specification. The encoding device 100 of FIG. 2 may correspond to the encoding device 12 of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 인코딩 장치(100)는 영상 분할부(image partitioning module)(110), 감산부(subtraction module)(115), 변환부(transform module)(120), 양자화부(quantization module)(130), 역양자화부(de-quantization module)(140), 역변환부(inverse-transform module)(150), 가산부(addition module)(155), 필터링부(filtering module)(160), 메모리(memory)(170), 인터 예측부(inter prediction module)(180), 인트라 예측부(intra prediction module)(185), 및 엔트로피 인코딩부(entropy encoding module)(190)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 합쳐서 예측부라고 불릴 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150)는 레지듀얼(residual) 처리부에 포함될 수 있다. 레지듀얼 처리부는 감산부(115)를 더 포함할 수도 있다. 상술한 영상 분할부(110), 감산부(115), 변환부(120), 양자화부(130), 역양자화부(140), 역변환부(150), 가산부(155), 필터링부(160), 인터 예측부(180), 인트라 예측부(185) 및 엔트로피 인코딩부(190)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 인코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(170)는 DPB(decoded picture buffer)(175)를 포함할 수 있고, 디지털 저장 매체에 의하여 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the encoding apparatus 100 includes an image partitioning module 110, a subtraction module 115, a transform module 120, and a quantization module. (130), a de-quantization module (140), an inverse-transform module (150), an addition module (155), a filtering module (160), a memory A (memory) 170, an inter prediction module 180, an intra prediction module 185, and an entropy encoding module 190 may be included. The inter prediction unit 180 and the intra prediction unit 185 may be collectively referred to as a prediction unit. That is, the prediction unit may include an inter prediction unit 180 and an intra prediction unit 185. The transform unit 120, the quantization unit 130, the inverse quantization unit 140, and the inverse transform unit 150 may be included in a residual processing unit. The residual processing unit may further include a subtraction unit 115. The above-described image segmentation unit 110, subtraction unit 115, transform unit 120, quantization unit 130, inverse quantization unit 140, inverse transform unit 150, addition unit 155, filtering unit 160 ), the inter prediction unit 180, the intra prediction unit 185, and the entropy encoding unit 190 may be configured by one hardware component (eg, an encoder or a processor) according to an embodiment. In addition, the memory 170 may include a decoded picture buffer (DPB) 175 and may be configured by a digital storage medium.
영상 분할부(110)는 인코딩 장치(100)에 입력된 입력 영상(또는, 픽처, 프레임)를 하나 이상의 처리 유닛(processing unit)으로 분할할 수 있다. 예를 들어, 처리 유닛은 코딩 유닛(CU)으로 지칭될 수 있다. 이 경우 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛(coding tree unit, CTU) 또는 최대 코딩 유닛(largest coding unit, LCU)으로부터 QTBT (Quad-tree binary-tree) 구조에 따라 재귀적으로(recursively) 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코딩 유닛은 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 기반으로 하위(deeper) 뎁스의 복수의 코딩 유닛들로 분할될 수 있다. 이 경우 예를 들어 쿼드 트리 구조가 먼저 적용되고 바이너리 트리 구조가 나중에 적용될 수 있다. 또는 바이너리 트리 구조가 먼저 적용될 수도 있다. 더 이상 분할되지 않는 최종 코딩 유닛을 기반으로 본 명세서의 실시예에 따른 코딩 절차가 수행될 수 있다. 이 경우 영상 특성에 따른 코딩 효율에 기반하여 최대 코딩 유닛이 바로 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 또한, 필요에 따라 코딩 유닛은 재귀적으로 보다 하위 뎁스의 코딩 유닛들로 분할됨으로써 최적의 사이즈를 갖는 코딩 유닛이 최종 코딩 유닛으로 사용될 수 있다. 여기서 코딩 절차라 함은 후술되는 예측, 변환, 및 복원과 같은 절차를 포함할 수 있다. 다른 예로, 처리 유닛은 예측 유닛(prediction unit, PU) 또는 변환 유닛(transform unit, TU)을 더 포함할 수 있다. 이 경우 예측 유닛 및 변환 유닛은 각각 상술한 코딩 유닛으로부터 분할될 수 있다. 예측 유닛은 샘플 예측의 단위일 수 있고, 변환 유닛은 변환 계수를 유도하는 단위 또는 변환 계수로부터 레지듀얼 신호(residual signal)를 유도하는 단위일 수 있다. The image segmentation unit 110 may divide an input image (or picture, frame) input to the encoding apparatus 100 into one or more processing units. For example, the processing unit may be referred to as a coding unit (CU). In this case, the coding unit may be recursively partitioned from a coding tree unit (CTU) or a largest coding unit (LCU) according to a quad-tree binary-tree (QTBT) structure. For example, one coding unit may be divided into a plurality of coding units of a deeper depth based on a quad tree structure and/or a binary tree structure. In this case, for example, a quad tree structure may be applied first and a binary tree structure may be applied later. Alternatively, the binary tree structure may be applied first. A coding procedure according to an embodiment of the present specification may be performed based on a final coding unit that is no longer divided. In this case, the maximum coding unit may be directly used as the final coding unit based on coding efficiency according to image characteristics. Further, if necessary, the coding unit is recursively divided into coding units of a lower depth, so that a coding unit having an optimal size may be used as a final coding unit. Here, the coding procedure may include procedures such as prediction, transformation, and restoration described below. As another example, the processing unit may further include a prediction unit (PU) or a transform unit (TU). In this case, the prediction unit and the transform unit may be divided from the above-described coding units, respectively. The prediction unit may be a unit of sample prediction, and the transform unit may be a unit for inducing a transform coefficient or a unit for inducing a residual signal from the transform coefficient.
본 문서에서 사용되는 용어 '유닛(unit)'은 경우에 따라서 '블록(block)' 또는 '영역(area)'과 같은 용어와 혼용될 수 있다. 본 문서에서, MxN 블록은 M개의 열과 N개의 행으로 이루어진 샘플들 또는 변환 계수(transform coefficient)들의 집합을 나타낼 수 있다. 샘플은 일반적으로 픽셀 또는 픽셀의 값을 나타낼 수 있으며, 휘도(luma) 성분의 픽셀/픽셀값을 나타낼 수도 있고, 채도(chroma) 성분의 픽셀/픽셀 값을 나타낼 수도 있다. 샘플은 하나의 픽처(또는 영상)을 픽셀(pixel) 또는 펠(pel)에 대응하는 용어로서 사용될 수 있다.The term "unit" used in this document may be used interchangeably with terms such as "block" or "area" in some cases. In this document, the MxN block may represent a set of samples or transform coefficients consisting of M columns and N rows. A sample may generally represent a pixel or a value of a pixel, may represent a pixel/pixel value of a luminance component, or a pixel/pixel value of a saturation component. A sample may be used as a term corresponding to one picture (or image) as a pixel or pel.
인코딩 장치(100)는 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 인터 예측부 (180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산함으로써 레지듀얼 신호(residual signal, 잔여 블록, 잔여 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 생성된 레지듀얼 신호는 변환부(120)로 전송된다. 이 경우 도시된 바와 같이 인코딩 장치(100) 내에서 입력 영상 신호(원본 블록, 원본 샘플 어레이)에서 예측 신호(예측 블록, 예측 샘플 어레이)를 감산하는 유닛은 감산부(115)로 지칭될 수 있다. 예측부는 처리 대상 블록(이하, 현재 블록이라 함)에 대한 예측을 수행하고, 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부(prediction module)는 CU 단위로 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있다. 예측부는 각 예측모드에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 예측 모드 정보와 같이 예측에 관한 정보를 생성하고, 예측에 관한 정보를 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 예측에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되고, 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The encoding apparatus 100 subtracts a prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 from the input video signal (original block, original sample array) A signal (residual signal, residual block, residual sample array) may be generated. The generated residual signal is transmitted to the conversion unit 120. In this case, as illustrated, a unit that subtracts the prediction signal (prediction block, prediction sample array) from the input image signal (original block, original sample array) in the encoding apparatus 100 may be referred to as a subtraction unit 115. . The prediction unit may perform prediction on a block to be processed (hereinafter, referred to as a current block) and generate a predicted block including prediction samples for the current block. The prediction module may determine whether intra prediction or inter prediction is applied on a per CU basis. The prediction unit may generate information about prediction, such as prediction mode information, as described later in the description of each prediction mode, and may transmit information about prediction to the entropy encoding unit 190. Information about prediction is encoded by the entropy encoding unit 190 and may be output in the form of a bitstream.
인트라 예측부(185)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 떨어져서 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 비방향성 모드는 예를 들어 DC 모드 및 플래너 모드(Planar 모드)를 포함할 수 있다. 방향성 모드는 예측 방향의 세밀한 정도에 따라 예를 들어 33개의 방향성 예측 모드 또는 65개의 방향성 예측 모드를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 설정에 따라 그 이상 또는 그 이하의 개수의 방향성 예측 모드들이 사용될 수 있다. 인트라 예측부(185)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.The intra prediction unit 185 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The referenced samples may be located in the vicinity of the current block or may be located away from each other according to the prediction mode. In intra prediction, prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes. The non-directional mode may include, for example, a DC mode and a planar mode (Planar mode). The directional mode may include, for example, 33 directional prediction modes or 65 directional prediction modes according to a detailed degree of the prediction direction. However, this is an example, and more or less directional prediction modes may be used depending on the setting. The intra prediction unit 185 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
인터 예측부(180)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 감소시키기 위해 인터 예측부(180)는 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록, 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU)로 지칭될 수 있으며, 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(180)는 주변 블록들의 움직임 정보에 기반하여 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 사용되는지를 지시하는 정보를 생성할 수 있다. 다양한 예측 모드에 기반하여 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드가 사용되는 경우, 인터 예측부(180)는 주변 블록의 움직임 정보를 현재 블록의 움직임 정보로서 이용할 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않는다. 움직임 벡터 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference, MVD)을 시그널링함으로써 현재 블록의 움직임 벡터를 지시할 수 있다.The inter prediction unit 180 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, the inter prediction unit 180 may predict motion information in units of blocks, subblocks, or samples based on the correlation between motion information between neighboring blocks and the current block have. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different. The temporal neighboring block may be referred to as a collocated reference block or a colCU (colCU), and a reference picture including the temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic). For example, the inter prediction unit 180 constructs a motion information candidate list based on motion information of neighboring blocks, and indicates which candidate is used to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block. Can generate information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, when a skip mode and a merge mode are used, the inter prediction unit 180 may use motion information of a neighboring block as motion information of a current block. In the case of the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal is not transmitted. In the case of motion vector prediction (MVP) mode, a motion vector of a neighboring block is used as a motion vector predictor and a motion vector difference (MVD) is signaled to move the current block. Vector can be indicated.
예측부는 후술되는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호(예측 샘플)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 함께(동시에) 적용할 수 있다. 이는 CIIP(combined inter and intra prediction)으로 지칭될 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 IBC(intra block copy)를 수행할 수도 있다. IBC는, 예를 들어, SCC(screen content coding)와 같이 컨텐츠(예: 게임) 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. 또한, IBC는 CPR(current picture referencing)로 지칭될 수도 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.The prediction unit may generate a prediction signal (prediction sample) based on various prediction methods described later. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block, but also apply intra prediction and inter prediction together (simultaneously). This may be referred to as CIIP (combined inter and intra prediction). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block. IBC may be used for content (eg, game) video/video coding, such as, for example, screen content coding (SCC). Also, IBC may be referred to as CPR (current picture referencing). IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
예측부(인터 예측부(180) 및/또는 인트라 예측부(185)를 포함)에 의해 생성된 예측 신호는 복원 신호를 생성하기 위해 이용되거나 레지듀얼 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 변환부(120)는 레지듀얼 신호에 변환 기법을 적용하여 변환 계수들(transform coefficients)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 변환 기법은 DCT(Discrete Cosine Transform), DST(Discrete Sine Transform), KLT(Karhunen-Loeve Transform), GBT(Graph-Based Transform), 또는 CNT(Conditionally Non-linear Transform) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GBT는 픽셀 간의 관계 정보를 나타내는 그래프로부터 획득되는 변환을 의미한다. CNT는 이전에 복원된 모든 픽셀(all previously reconstructed pixel)를 이용하여 예측 신호를 생성하고, 예측 신호에 기반하여 획득되는 변환을 의미한다. 또한, 변환 과정은 정사각형의 동일한 크기를 갖는 픽셀 블록에 적용될 수도 있고, 정사각형이 아니거나 가변적인 크기를 갖는 블록에도 적용될 수 있다.The prediction signal generated by the prediction unit (including the inter prediction unit 180 and/or the intra prediction unit 185) may be used to generate a reconstructed signal or may be used to generate a residual signal. The transform unit 120 may generate transform coefficients by applying a transform technique to the residual signal. For example, the transformation technique uses at least one of DCT (Discrete Cosine Transform), DST (Discrete Sine Transform), KLT (Karhunen-Loeve Transform), GBT (Graph-Based Transform), or CNT (Conditionally Non-linear Transform). Can include. Here, GBT refers to transformation obtained from a graph representing relationship information between pixels. CNT refers to a transformation obtained based on the prediction signal and generating a prediction signal using all previously reconstructed pixels. In addition, the conversion process may be applied to a pixel block having the same size of a square, or may be applied to a block that is not a square or has a variable size.
양자화부(130)는 변환 계수들을 양자화하고, 양자화된 변환 계수들을 엔트로피 인코딩부(190)로 전송한다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 신호(양자화된 변환 계수들에 관한 정보)를 인코딩함으로써 비트스트림으로 출력할 수 있다. 양자화된 변환 계수들에 관한 정보는 레지듀얼 정보로 지칭될 수 있다. 양자화부(130)는 계수 스캔 순서(scan order)에 기반하여 블록 형태의 양자화된 변환 계수들을 1차원 벡터 형태로 재정렬할 수 있고, 1차원 벡터 형태의 양자화된 변환 계수들의 특성에 기반하여 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 생성할 수도 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는, 예를 들어, 지수 골롬(exponential Golomb), CAVLC(context-adaptive variable length coding), CABAC(context-adaptive binary arithmetic coding)과 같은 다양한 인코딩 기법을 수행할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)는 양자화된 변환 계수들 외 비디오/이미지 복원에 필요한 정보들(예를 들어, 신택스 요소들(syntax elements)의 값)을 함께 또는 별도로 인코딩할 수도 있다. 인코딩된 정보(예: 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 비디오/영상 정보는 APS(adaptation parameter set), PPS(picture parameter set), SPS(sequence parameter set), 또는 VPS(video parameter set)와 같은 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/전송되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 상술한 인코딩 절차를 통하여 인코딩되어 비트스트림에 포함될 수 있다. 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD와 같은 저장매체를 포함할 수 있다. 엔트로피 인코딩부(190)로부터 출력된 신호는 전송하는 전송부(미도시) 및/또는 저장하는 저장부(미도시)가 인코딩 장치(100)의 내/외부 엘레먼트로서 구성될 수 있고, 또는 전송부는 엔트로피 인코딩부(190)의 구성요소일 수도 있다.The quantization unit 130 quantizes the transform coefficients and transmits the quantized transform coefficients to the entropy encoding unit 190. The entropy encoding unit 190 may encode a quantized signal (information on quantized transform coefficients) and output it as a bitstream. Information about the quantized transform coefficients may be referred to as residual information. The quantization unit 130 may rearrange the quantized transform coefficients in a block form into a one-dimensional vector form based on a coefficient scan order, and quantize the quantized transform coefficients based on the characteristics of the quantized transform coefficients in a one-dimensional vector form. It is also possible to generate information about transform coefficients. The entropy encoding unit 190 may perform various encoding techniques such as exponential Golomb, context-adaptive variable length coding (CAVLC), and context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC). The entropy encoding unit 190 may encode information necessary for video/image restoration (eg, values of syntax elements) in addition to quantized transform coefficients together or separately. The encoded information (eg, video/video information) may be transmitted or stored in a bitstream format in units of network abstraction layer (NAL) units. The video/video information may further include information on various parameter sets, such as adaptation parameter set (APS), picture parameter set (PPS), sequence parameter set (SPS), or video parameter set (VPS). Signaled/transmitted information and/or syntax elements described later in this document may be encoded through the above-described encoding procedure and included in the bitstream. The bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a digital storage medium. Here, the network may include a broadcasting network and/or a communication network, and the digital storage medium may include a storage medium such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD. For the signal output from the entropy encoding unit 190, a transmission unit (not shown) for transmitting and/or a storage unit (not shown) for storing may be configured as internal/external elements of the encoding apparatus 100, or the transmission unit It may be a component of the entropy encoding unit 190.
양자화부(130)로부터 출력된 양자화된 변환 계수들은 복원 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 양자화된 변환 계수들에 대한 루프 내의 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 역양자화 및 역변환을 적용함으로써 레지듀얼 신호가 복원될 수 있다. 가산부(155)는 복원된 레지듀얼 신호를 인터 예측부(180) 또는 인트라 예측부(185)로부터 출력된 예측 신호에 더함으로써 복원(reconstructed) 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼 신호가 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다. 가산부(155)는 복원부 또는 복원 블록 생성부라고 불릴 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. The quantized transform coefficients output from the quantization unit 130 may be used to generate a reconstructed signal. For example, a residual signal may be restored by applying inverse quantization and inverse transform through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150 in the loop for the quantized transform coefficients. The addition unit 155 adds the reconstructed residual signal to the prediction signal output from the inter prediction unit 180 or the intra prediction unit 185 to obtain a reconstructed signal (a reconstructed picture, a reconstructed block, and a reconstructed sample array). Can be generated. When there is no residual signal for the block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block. The addition unit 155 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(160)는 복원 신호에 필터링을 적용함으로써 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(160)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 수정된 복원 픽처를 메모리(170)의 DPB(175)에 전송할 수 있다. 다양한 필터링 방법은 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset, SAO), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter, ALF), 양방향 필터(bilateral filter)를 포함할 수 있다. 필터링부(160)는 각 필터링 방법에 대한 설명에서 후술하는 바와 같이 필터링에 관한 정보를 생성하고, 필터링에 관한 정보를 엔트로피 인코딩부(190)로 전달할 수 있다. 필터링에 관한 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서의 엔트로피 인코딩을 통해 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. The filtering unit 160 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal. For example, the filtering unit 160 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and may transmit the modified reconstructed picture to the DPB 175 of the memory 170. . Various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset (SAO), adaptive loop filter (ALF), and bilateral filter. The filtering unit 160 may generate filtering information and transmit the filtering information to the entropy encoding unit 190 as described later in the description of each filtering method. The filtering information may be output in the form of a bitstream through entropy encoding in the entropy encoding unit 190.
DPB(175)에 전송된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(180)에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 인코딩 장치(100)는 수정된 복원 픽처를 사용하여 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치(200)에서의 예측 미스매치를 피할 수 있고, 부호화 효율도 향상시킬 수 있다. DPB(175)는 수정된 복원 픽처를 인터 예측부(180)에서의 참조 픽처로 사용하기 위해 저장할 수 있다. 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 사용하기 위하여 인터 예측부(180)에 전달될 수 있다. 메모리(170)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원된 샘플들을 저장할 수 있고, 복원된 샘플들에 대한 정보를 인트라 예측부(185)에 전달할 수 있다.The modified reconstructed picture transmitted to the DPB 175 may be used as a reference picture in the inter prediction unit 180. When inter prediction is applied, the encoding apparatus 100 may avoid prediction mismatch between the encoding apparatus 100 and the decoding apparatus 200 by using the modified reconstructed picture, and may improve encoding efficiency. The DPB 175 may store the modified reconstructed picture for use as a reference picture in the inter prediction unit 180. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 180 for use as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block. The memory 170 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and transfer information on the reconstructed samples to the intra prediction unit 185.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 영상 신호의 디코딩이 수행되는 디코딩 장치의 개략적인 블록도의 예를 도시한다. 도 3의 디코딩 장치(200)는 도 1의 디코딩 장치(22)에 대응할 수 있다.3 shows an example of a schematic block diagram of a decoding apparatus for decoding an image signal according to an embodiment of the present specification. The decoding device 200 of FIG. 3 may correspond to the decoding device 22 of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 디코딩 장치(200)는 엔트로피 디코딩부(entropy decoding module)(210), 역양자화부(de-quantization module)(220), 역변환부(inverse transform module)(230), 가산부(addition module)(235), 필터링부(filtering module)(240), 메모리(250), 인터 예측부(inter prediction module)(260) 및 인트라 예측부(intra prediction module)(265)를 포함할 수 있다. 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)는 예측부(prediction module)로 통칭될 수 있다. 즉, 예측부는 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)를 포함할 수 있다. 역양자화부(220)와 역변환부(230)는 레지듀얼 처리부(residual processing module)로 통칭될 수 있다. 즉, 레지듀얼 처리부는 역양자화부(220)와 역변환부(230)를 포함할 수 있다. 상술한 엔트로피 디코딩부(210), 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 인터 예측부(260), 및 인트라 예측부(265)는 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 디코더 또는 프로세서)에 의하여 구성될 수 있다. 또한 메모리(250)는 DPB(255)를 포함할 수도 있고, 실시예에 따라 하나의 하드웨어 컴포넌트(예를 들어 메모리 또는 디지털 저장 매체)에 의하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the decoding apparatus 200 includes an entropy decoding module 210, a de-quantization module 220, an inverse transform module 230, and an adder. (addition module) 235, filtering module 240, memory 250, inter prediction module 260, and intra prediction module 265 may be included. have. The inter prediction unit 260 and the intra prediction unit 265 may be collectively referred to as a prediction module. That is, the prediction unit may include an inter prediction unit 180 and an intra prediction unit 185. The inverse quantization unit 220 and the inverse transform unit 230 may be collectively referred to as a residual processing module. That is, the residual processing unit may include an inverse quantization unit 220 and an inverse transform unit 230. The entropy decoding unit 210, the inverse quantization unit 220, the inverse transform unit 230, the addition unit 235, the filtering unit 240, the inter prediction unit 260, and the intra prediction unit 265 are implemented. It may be configured by one hardware component (eg, a decoder or a processor) according to an example. Also, the memory 250 may include the DPB 255, and may be configured by one hardware component (eg, a memory or a digital storage medium) according to an embodiment.
비디오/이미지 정보를 포함하는 비트스트림이 입력되면, 디코딩 장치(200)는 도 2의 인코딩 장치(100)에서 비디오/이미지 정보가 처리된 프로세스에 대응하여 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 인코딩 장치(100)에서 적용된 처리 유닛을 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 따라서 디코딩시 처리 유닛은 예를 들어 코딩 유닛일 수 있고, 코딩 유닛은 코딩 트리 유닛 또는 최대 코딩 유닛으로부터 쿼드 트리 구조 및/또는 바이너리 트리 구조를 따라서 분할될 수 있다. 그리고, 디코딩 장치(200)를 통해 디코딩 및 출력된 복원 영상 신호는 재생 장치를 통해 재생될 수 있다.When a bitstream including video/image information is input, the decoding apparatus 200 may reconstruct an image in response to a process in which the video/image information is processed by the encoding apparatus 100 of FIG. 2. For example, the decoding apparatus 200 may perform decoding using a processing unit applied by the encoding apparatus 100. Thus, upon decoding, the processing unit may be, for example, a coding unit, and the coding unit may be divided from a coding tree unit or a maximum coding unit according to a quad tree structure and/or a binary tree structure. In addition, the reconstructed image signal decoded and output through the decoding device 200 may be reproduced through the playback device.
디코딩 장치(200)는 도 2의 인코딩 장치(100)로부터 출력된 신호를 비트스트림 형태로 수신할 수 있고, 수신된 신호는 엔트로피 디코딩부(210)를 통해 디코딩될 수 있다. 예를 들어, 엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림을 파싱하여 영상 복원(또는 픽처 복원)에 필요한 정보(예: 비디오/영상 정보)를 도출할 수 있다. 비디오/영상 정보는 APS(adaptation parameter set), PPS(picture parameter set), SPS(sequence parameter set), 또는 VPS(video parameter set)와 같은 다양한 파라미터 세트에 관한 정보를 더 포함할 수 있다. 디코딩 장치는 파라미터 세트에 관한 정보를 기반으로 픽처를 디코딩할 수 있다. 본 문서에서 후술되는 시그널링/수신되는 정보 및/또는 신택스 요소들은 디코딩 절차를 통하여 디코딩되어 비트스트림으로부터 획득될 수 있다. 예컨대, 엔트로피 디코딩부(210)는 지수 골롬 부호화, CAVLC 또는 CABAC과 같은 코딩 기법을 사용하여 비트스트림 내 정보를 획득하고, 영상 복원에 필요한 신택스 엘레먼트의 값, 레지듀얼에 관한 변환 계수의 양자화된 값을 출력할 수 있다. 보다 상세하게, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은, 비트스트림에서 각 구문 요소에 해당하는 빈(bin)을 수신하고, 디코딩 대상 구문 요소 정보와 주변 및 디코딩 대상 블록의 디코딩 정보 혹은 이전 단계에서 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥(context) 모델을 결정하고, 결정된 문맥 모델에 따라 빈(bin)의 발생 확률을 예측하여 빈의 산술 디코딩(arithmetic decoding)를 수행함으로써 각 구문 요소의 값에 해당하는 심볼을 생성할 수 있다. 이때, CABAC 엔트로피 디코딩 방법은 문맥 모델 결정 후 다음 심볼/빈의 문맥 모델을 위해 디코딩된 심볼/빈의 정보를 이용하여 문맥 모델을 업데이트할 수 있다. 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 예측에 관한 정보는 예측부(인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265))로 제공되고, 엔트로피 디코딩부(210)에서 엔트로피 디코딩이 수행된 레지듀얼 값, 즉 양자화된 변환 계수들 및 관련 파라미터 정보는 역양자화부(220)로 입력될 수 있다. 또한, 엔트로피 디코딩부(210)에서 디코딩된 정보 중 필터링에 관한 정보는 필터링부(240)로 제공될 수 있다. 한편, 인코딩 장치(100)로부터 출력된 신호를 수신하는 수신부(미도시)가 디코딩 장치(200)의 내/외부 엘레먼트로서 더 구성될 수 있고, 또는 수신부는 엔트로피 디코딩부(210)의 구성요소일 수도 있다. 한편, 본 명세서에 따른 디코딩 장치(200)는 비디오/영상/픽처 디코딩 장치로 지칭될 수 있다. 디코딩 장치(200)는 정보 디코더(비디오/영상/픽처 정보 디코더) 및 샘플 디코더(비디오/영상/픽처 샘플 디코더)로 구분될 수도 있다. 정보 디코더는 엔트로피 디코딩부(210)를 포함할 수 있고, 샘플 디코더는 역양자화부(220), 역변환부(230), 가산부(235), 필터링부(240), 메모리(250), 인터 예측부(260), 및 인트라 예측부(265) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The decoding apparatus 200 may receive a signal output from the encoding apparatus 100 of FIG. 2 in the form of a bitstream, and the received signal may be decoded through the entropy decoding unit 210. For example, the entropy decoding unit 210 may parse the bitstream to derive information (eg, video/video information) necessary for image restoration (or picture restoration). The video/video information may further include information on various parameter sets, such as adaptation parameter set (APS), picture parameter set (PPS), sequence parameter set (SPS), or video parameter set (VPS). The decoding apparatus may decode a picture based on information on a parameter set. Signaled/received information and/or syntax elements described later in this document may be decoded through a decoding procedure and obtained from a bitstream. For example, the entropy decoding unit 210 acquires information in the bitstream using a coding technique such as exponential Golomb coding, CAVLC, or CABAC, and a value of a syntax element required for image restoration, and a quantized value of a transform coefficient for a residual. Can be printed. In more detail, in the CABAC entropy decoding method, a bin corresponding to each syntax element is received in a bitstream, and information about the syntax element to be decoded and decoding information of a block to be decoded and a neighbor or a symbol/bin decoded in a previous step The symbol corresponding to the value of each syntax element is determined by determining the context model using the information of, and performing arithmetic decoding of the bin by predicting the probability of occurrence of the bin according to the determined context model. Can be generated. In this case, the CABAC entropy decoding method may update the context model using information of the decoded symbol/bin for the context model of the next symbol/bin after the context model is determined. Among the information decoded by the entropy decoding unit 210, information on prediction is provided to the prediction unit (inter prediction unit 260 and intra prediction unit 265), and the register on which entropy decoding is performed by the entropy decoding unit 210 Dual values, that is, quantized transform coefficients and related parameter information may be input to the inverse quantization unit 220. In addition, information about filtering among information decoded by the entropy decoding unit 210 may be provided to the filtering unit 240. Meanwhile, a receiving unit (not shown) for receiving a signal output from the encoding device 100 may be further configured as an inner/outer element of the decoding device 200, or the receiving unit may be a component of the entropy decoding unit 210. May be. Meanwhile, the decoding apparatus 200 according to the present specification may be referred to as a video/video/picture decoding apparatus. The decoding apparatus 200 may be divided into an information decoder (video/video/picture information decoder) and a sample decoder (video/video/picture sample decoder). The information decoder may include an entropy decoding unit 210, and the sample decoder is an inverse quantization unit 220, an inverse transform unit 230, an addition unit 235, a filtering unit 240, a memory 250, and an inter prediction. It may include at least one of the unit 260 and the intra prediction unit 265.
역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들의 역양자화를 통해 변환 계수들을 출력할 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화된 변환 계수들을 2차원의 블록 형태로 재정렬할 수 있다. 이 경우 인코딩 장치(100)에서 수행된 계수 스캔 순서에 기반하여 재정렬이 수행될 수 있다. 역양자화부(220)는 양자화 파라미터(예: 양자화 스텝 사이즈 정보)를 이용하여 양자화된 변환 계수들에 대한 역양자화를 수행하고, 변환 계수들(transform coefficient)을 획득할 수 있다. The inverse quantization unit 220 may output transform coefficients through inverse quantization of the quantized transform coefficients. The inverse quantization unit 220 may rearrange the quantized transform coefficients into a two-dimensional block shape. In this case, the reordering may be performed based on the coefficient scan order performed by the encoding apparatus 100. The inverse quantization unit 220 may perform inverse quantization on quantized transform coefficients by using a quantization parameter (eg, quantization step size information) and obtain transform coefficients.
역변환부(230)는 변환 계수들을 역변환하여 레지듀얼 신호(레지듀얼 블록, 레지듀얼 샘플 어레이)를 획득한다. The inverse transform unit 230 inversely transforms the transform coefficients to obtain a residual signal (residual block, residual sample array).
예측부는 현재 블록에 대한 예측을 수행하고, 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 포함하는 예측된 블록(predicted block)을 생성할 수 있다. 예측부는 엔트로피 디코딩부(210)로부터 출력된 예측에 관한 정보에 기반하여 현재 블록에 인트라 예측이 적용되는지 또는 인터 예측이 적용되는지 결정할 수 있고, 구체적인 인트라/인터 예측 모드를 결정할 수 있다. The prediction unit may perform prediction on the current block and generate a predicted block including prediction samples for the current block. The prediction unit may determine whether intra prediction or inter prediction is applied to the current block based on information on prediction output from the entropy decoding unit 210, and may determine a specific intra/inter prediction mode.
예측부는 후술되는 다양한 예측 방법을 기반으로 예측 신호(예측 샘플)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 예측부는 하나의 블록에 대한 예측을 위하여 인트라 예측 또는 인터 예측을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 인트라 예측과 인터 예측을 함께(동시에) 적용할 수 있다. 이는 CIIP(combined inter and intra prediction)으로 지칭될 수 있다. 또한, 예측부는 블록에 대한 예측을 위하여 IBC(intra block copy)를 수행할 수도 있다. IBC는, 예를 들어, SCC(screen content coding)와 같이 컨텐츠(예: 게임) 영상/동영상 코딩을 위하여 사용될 수 있다. 또한, IBC는 CPR(current picture referencing)로 지칭될 수도 있다. IBC는 기본적으로 현재 픽처 내에서 예측을 수행하나 현재 픽처 내에서 참조 블록을 도출하는 점에서 인터 예측과 유사하게 수행될 수 있다. 즉, IBC는 본 문서에서 설명되는 인터 예측 기법들 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.The prediction unit may generate a prediction signal (prediction sample) based on various prediction methods described later. For example, the prediction unit may not only apply intra prediction or inter prediction to predict one block, but also apply intra prediction and inter prediction together (simultaneously). This may be referred to as CIIP (combined inter and intra prediction). Also, the prediction unit may perform intra block copy (IBC) to predict a block. IBC may be used for content (eg, game) video/video coding, such as, for example, screen content coding (SCC). Also, IBC may be referred to as CPR (current picture referencing). IBC basically performs prediction in the current picture, but can be performed similarly to inter prediction in that it derives a reference block in the current picture. That is, the IBC may use at least one of the inter prediction techniques described in this document.
인트라 예측부(265)는 현재 픽처 내의 샘플들을 참조하여 현재 블록을 예측할 수 있다. 참조되는 샘플들은 예측 모드에 따라 현재 블록의 주변(neighbor)에 위치할 수 있고, 또는 이격되어 위치할 수도 있다. 인트라 예측에서 예측 모드들은 복수의 비방향성 모드와 복수의 방향성 모드를 포함할 수 있다. 인트라 예측부(265)는 주변 블록에 적용된 예측 모드를 이용하여, 현재 블록에 적용되는 예측 모드를 결정할 수도 있다.The intra prediction unit 265 may predict the current block by referring to samples in the current picture. The referenced samples may be located near the current block or may be spaced apart according to the prediction mode. In intra prediction, prediction modes may include a plurality of non-directional modes and a plurality of directional modes. The intra prediction unit 265 may determine a prediction mode applied to the current block by using the prediction mode applied to the neighboring block.
인터 예측부(260)는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 움직임 정보를 블록, 서브블록, 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 인터 예측 방향(L0 예측, L1 예측, Bi 예측) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측의 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터 예측부(260)는 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트를 구성하고, 수신된 후보 선택 정보를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예측에 관한 정보는 현재 블록에 대한 인터 예측의 모드를 지시하는 정보를 포함할 수 있다. The inter prediction unit 260 may derive a predicted block for the current block based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on the reference picture. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and current blocks. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction direction (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction) information. In the case of inter prediction, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. For example, the inter prediction unit 260 may construct a motion information candidate list based on neighboring blocks, and derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block based on the received candidate selection information. Inter prediction may be performed based on various prediction modes, and information on prediction may include information indicating a mode of inter prediction for a current block.
가산부(235)는 획득된 레지듀얼 신호를 예측부(인터 예측부(260) 및/또는 인트라 예측부(265) 포함)로부터 출력된 예측 신호(예측된 블록, 예측 샘플 어레이)에 더함으로써 복원 신호(복원 픽처, 복원 블록, 복원 샘플 어레이)를 생성할 수 있다. 스킵 모드가 적용된 경우와 같이 처리 대상 블록에 대한 레지듀얼이 없는 경우, 예측된 블록이 복원 블록으로 사용될 수 있다.The addition unit 235 is reconstructed by adding the obtained residual signal to the prediction signal (predicted block, prediction sample array) output from the prediction unit (including the inter prediction unit 260 and/or the intra prediction unit 265). Signals (restored pictures, reconstructed blocks, reconstructed sample arrays) can be generated. When there is no residual for a block to be processed, such as when the skip mode is applied, the predicted block may be used as a reconstructed block.
가산부(235)는 복원부 또는 복원 블록 생성부로 지칭될 수 있다. 생성된 복원 신호는 현재 픽처 내 다음 처리 대상 블록의 인트라 예측을 위하여 사용될 수 있고, 후술하는 바와 같이 필터링을 거쳐서 다음 픽처의 인터 예측을 위하여 사용될 수도 있다. The addition unit 235 may be referred to as a restoration unit or a restoration block generation unit. The generated reconstructed signal may be used for intra prediction of the next processing target block in the current picture, and may be used for inter prediction of the next picture through filtering as described later.
필터링부(240)는 복원 신호에 필터링을 적용함으로써 주관적/객관적 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 필터링부(240)는 복원 픽처에 다양한 필터링 방법을 적용하여 수정된(modified) 복원 픽처를 생성할 수 있고, 수정된 복원 픽처를 메모리(250)의 DPB(255)에 전송할 수 있다. 다양한 필터링 방법은, 예를 들어, 디블록킹 필터링, 샘플 적응적 오프셋(sample adaptive offset), 적응적 루프 필터(adaptive loop filter), 양방향 필터(bilateral filter)를 포함할 수 있다. The filtering unit 240 may improve subjective/objective image quality by applying filtering to the reconstructed signal. For example, the filtering unit 240 may apply various filtering methods to the reconstructed picture to generate a modified reconstructed picture, and may transmit the modified reconstructed picture to the DPB 255 of the memory 250. . Various filtering methods may include, for example, deblocking filtering, sample adaptive offset, adaptive loop filter, and bilateral filter.
메모리(250)의 DPB(255)에 전달된 수정된 복원 픽처는 인터 예측부(260)에 의해 참조 픽처로 사용될 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 움직임 정보가 도출된(또는 디코딩된) 블록의 움직임 정보 및/또는 이미 복원된 픽처 내 블록들의 움직임 정보를 저장할 수 있다. 저장된 움직임 정보는 공간적 주변 블록의 움직임 정보 또는 시간적 주변 블록의 움직임 정보로 활용하기 위하여 인터 예측부(260)에 전달할 수 있다. 메모리(250)는 현재 픽처 내 복원된 블록들의 복원 샘플들을 저장할 수 있고, 인트라 예측부(265)에 전달할 수 있다.The modified reconstructed picture delivered to the DPB 255 of the memory 250 may be used as a reference picture by the inter prediction unit 260. The memory 250 may store motion information of a block from which motion information in a current picture is derived (or decoded) and/or motion information of blocks in a picture that have already been reconstructed. The stored motion information may be transmitted to the inter prediction unit 260 to be used as motion information of a spatial neighboring block or motion information of a temporal neighboring block. The memory 250 may store reconstructed samples of reconstructed blocks in the current picture, and may be transmitted to the intra prediction unit 265.
본 명세서에서, 인코딩 장치(100)의 필터링부(160), 인터 예측부(180) 및 인트라 예측부(185)에서 설명된 실시예들은 각각 디코딩 장치의 필터링부(240), 인터 예측부(260) 및 인트라 예측부(265)에도 동일 또는 대응되도록 적용될 수 있다.In the present specification, embodiments described in the filtering unit 160, the inter prediction unit 180, and the intra prediction unit 185 of the encoding apparatus 100 are respectively the filtering unit 240 and the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus. ) And the intra prediction unit 265 may be applied to be the same or correspond to each other.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 컨텐츠 스트리밍 시스템의 예를 도시한다. 본 명세서의 실시예가 적용되는 컨텐츠 스트리밍 시스템은 크게 인코딩 서버(encoding server)(410), 스트리밍 서버(streaming server)(420), 웹 서버(web server)(430), 미디어 저장소(media storage)(440), 사용자 장치(user equipment)(450), 및 멀티미디어 입력 장치(multimedia input device)(460)를 포함할 수 있다.4 shows an example of a content streaming system according to an embodiment of the present specification. Content streaming systems to which the embodiments of the present specification are applied are largely an encoding server 410, a streaming server 420, a web server 430, and a media storage 440. ), a user equipment 450, and a multimedia input device 460.
인코딩 서버(410)는 스마트폰, 카메라, 캠코더와 같은 멀티미디어 입력 장치(460)로부터 입력된 컨텐츠를 디지털 데이터로 압축하여 비트스트림을 생성하고, 생성된 비트스트림을 스트리밍 서버(420)로 전송한다. 다른 예로, 스마트폰, 카메라, 캠코더와 같은 멀티미디어 입력 장치(460)가 비트스트림을 직접 생성하는 경우, 인코딩 서버(410)는 생략될 수 있다.The encoding server 410 generates a bitstream by compressing content input from a multimedia input device 460 such as a smartphone, a camera, or a camcorder into digital data, and transmits the generated bitstream to the streaming server 420. As another example, when the multimedia input device 460 such as a smartphone, a camera, or a camcorder directly generates a bitstream, the encoding server 410 may be omitted.
비트스트림은 본 명세서의 실시예가 적용되는 인코딩 방법 또는 비트스트림 생성 방법에 의해 생성될 수 있고, 스트리밍 서버(420)는 비트스트림을 전송 또는 수신하는 과정에서 일시적으로 비트스트림을 저장할 수 있다.The bitstream may be generated by an encoding method or a bitstream generation method to which an embodiment of the present specification is applied, and the streaming server 420 may temporarily store the bitstream while transmitting or receiving the bitstream.
스트리밍 서버(420)는 웹 서버(430)를 통한 사용자 요청에 기초하여 멀티미디어 데이터를 사용자 장치(450)에 전송하고, 웹 서버(430)는 사용자에게 어떠한 서비스가 있는지를 알려주는 매개체 역할을 한다. 사용자가 웹 서버(430)에 원하는 서비스를 요청하면, 웹 서버(430)는 요청된 서비스에 대한 정보를 스트리밍 서버(420)에 전달하고, 스트리밍 서버(420)는 사용자에게 멀티미디어 데이터를 전송한다. 이때, 컨텐츠 스트리밍 시스템은 별도의 제어 서버를 포함할 수 있고, 이 경우 제어 서버는 컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 장치 간 명령/응답을 제어하는 역할을 한다.The streaming server 420 transmits multimedia data to the user device 450 based on a user request through the web server 430, and the web server 430 serves as an intermediary that informs the user of what kind of service exists. When a user requests a desired service from the web server 430, the web server 430 transmits information on the requested service to the streaming server 420, and the streaming server 420 transmits multimedia data to the user. In this case, the content streaming system may include a separate control server, and in this case, the control server serves to control commands/responses between devices in the content streaming system.
스트리밍 서버(420)는 미디어 저장소(440) 및/또는 인코딩 서버(410)로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 서버(410)로부터 컨텐츠를 수신하는 경우, 컨텐츠를 실시간으로 수신할 수 있다. 이 경우, 원활한 스트리밍 서비스를 제공하기 위하여 스트리밍 서버(420)는 비트스트림을 일정 시간동안 저장할 수 있다.The streaming server 420 may receive content from the media storage 440 and/or the encoding server 410. For example, when content is received from the encoding server 410, the content may be received in real time. In this case, in order to provide a smooth streaming service, the streaming server 420 may store the bitstream for a predetermined time.
사용자 장치(450)는, 예를 들어, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지를 포함할 수 있다.The user device 450 includes, for example, a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistants (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC ( slate PC), tablet PC, ultrabook, wearable device, e.g., smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)), It can include digital TV, desktop computer, and digital signage.
컨텐츠 스트리밍 시스템 내 각 서버들은 분산 서버로 운영될 수 있으며, 이 경우 각 서버에서 수신하는 데이터는 분산 처리될 수 있다.Each server in the content streaming system may be operated as a distributed server, and in this case, data received from each server may be distributedly processed.
도 5는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치의 예를 도시한다. 도 5의 비디오 신호 처리 장치는 도 1의 인코딩 장치(100) 또는 도 2의 디코딩 장치(200)에 해당할 수 있다. 5 shows an example of a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present specification. The video signal processing apparatus of FIG. 5 may correspond to the encoding apparatus 100 of FIG. 1 or the decoding apparatus 200 of FIG. 2.
비디오 신호를 처리하는 비디오 신호 처리 장치(500)는, 비디오 신호를 저장하는 메모리(520)와, 메모리(520)와 결합되면서 비디오 신호를 처리하는 프로세서(510)를 포함한다. 본 명세서의 실시예에 따른 프로세서(510)는 비디오 신호의 처리를 위한 적어도 하나의 프로세싱 회로로 구성될 수 있으며, 비디오 신호의 인코딩/디코딩을 위한 명령어들을 실행함으로써 비디오 신호를 처리할 수 있다. 즉, 프로세서(510)는 이하 설명되는 인코딩/디코딩 방법들을 실행함으로써 원본 비디오 데이터를 인코딩하거나 인코딩된 비디오 신호를 디코딩할 수 있다. 프로세서(510)는, 도 2 또는 도 3의 각 모듈들에 대응하는 하나 또는 그 이상의 프로세서들로 구성될 수 있다. 메모리(520)는 도 2의 메모리(170) 또는 도 3의 메모리(250)에 해당할 수 있다.The video signal processing apparatus 500 for processing a video signal includes a memory 520 for storing a video signal, and a processor 510 for processing a video signal while being combined with the memory 520. The processor 510 according to the embodiment of the present specification may be configured with at least one processing circuit for processing a video signal, and may process a video signal by executing instructions for encoding/decoding a video signal. That is, the processor 510 may encode original video data or decode an encoded video signal by executing encoding/decoding methods described below. The processor 510 may be composed of one or more processors corresponding to each of the modules of FIG. 2 or 3. The memory 520 may correspond to the memory 170 of FIG. 2 or the memory 250 of FIG. 3.
분할 구조(Partitioning structure)Partitioning structure
본 명세서에 따른 비디오/영상 코딩 방법은 후술되는 분할 구조에 기반하여 수행될 수 있다. 구체적으로 후술되는 예측, 레지듀얼 처리(예: (역)변환, (역)양자화), 신택스 요소 코딩, 필터링과 같은 절차는 부할 구조에 기반하여 도출된 CTU(coding tree unit), CU(및/또는 TU, PU)에 기반하여 수행될 수 있다. 블록 분할 절차는 상술한 인코딩 장치(100)의 영상 분할부(110)에서 수행될 수 있으며, 분할 관련 정보는 엔트로피 인코딩부(190)에서 (인코딩) 처리되어 비트스트림 형태로 디코딩 장치(200)로 전달될 수 있다. 디코딩 장치(200)의 엔트로피 디코딩부(210)는 비트스트림으로부터 획득된 분할 관련 정보를 기반으로 현재 블록의 블록 분할 구조를 도출하고, 이를 기반으로 영상 디코딩을 위한 일련의 절차(예: 예측, 레지듀얼 처리, 블록/픽처 복원, 인루프 필터링)를 수행할 수 있다.The video/image coding method according to the present specification may be performed based on a split structure described later. Procedures such as prediction, residual processing (e.g., (inverse) transformation, (inverse) quantization), syntax element coding, and filtering, which will be described later in detail, are CTU (coding tree unit) derived based on the load structure, CU (and/ Alternatively, it may be performed based on TU, PU). The block division procedure may be performed by the video division unit 110 of the encoding apparatus 100 described above, and division-related information is (encoded) processed by the entropy encoding unit 190 and transferred to the decoding apparatus 200 in the form of a bitstream. Can be delivered. The entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus 200 derives the block division structure of the current block based on the division-related information obtained from the bitstream, and based on this, a series of procedures (e.g., prediction, registration) for decoding an image. Dual processing, block/picture restoration, and in-loop filtering) can be performed.
본 명세서의 실시예에 따른 비디오/이미지의 코딩에 있어서, 영상 처리 단위는 계층적 구조를 가질 수 있다. 하나의 픽처는 하나 이상의 타일 또는 타일 그룹으로 구분될 수 있다. 하나의 타일 그룹은 하나 이상의 타일을 포함할 수 있다. 하나의 타일은 하나 이상의 CTU를 포함할 수 있다. CTU는 하나 이상의 CU로 분할될 수 있다. 타일은 픽처 내에서 특정 타일 행 및 특정 타일 열 내의 CTU들을 포함하는 사각 영역이다(a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture). 타일 그룹은 픽처 내의 타일 래스터 스캔에 따른 정수개의 타일들을 포함할 수 있다. 타일 그룹 헤더는 해당 타일 그룹에 적용될 수 있는 정보/파라미터를 전달할 수 있다. 인코딩 장치(100)/디코딩 장치(200)가 멀티 코어 프로세서를 갖는 경우, 타일 또는 타일 그룹에 대한 인코딩/디코딩 절차는 병렬 처리될 수 있다. 여기서 타일 그룹은 intra (I) tile group, predictive (P) tile group, 및 bi-predictive (B) tile group을 포함하는 타일 그룹들 중 하나의 타입을 가질 수 있다. I 타일 그룹 내의 블록들에 대한 예측을 위하여 인터 예측이 사용되지 않고 인트라 예측만이 사용될 수 있다. 물론 I 타일 그룹에 대해서도 예측 없이 코딩된 원본 샘플 값이 시그널링될 수 있다. P 타일 그룹 내의 블록들에 대하여 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우 단방향(uni) 예측만이 사용될 수 있다. 한편, B 타일 그룹 내의 블록들에 대하여 인트라 예측 또는 인터 예측이 사용될 수 있으며, 인터 예측이 사용되는 경우 단방향 예측뿐만 아니라 쌍(bi) 예측도 사용될 수 있다.In video/image coding according to the embodiment of the present specification, an image processing unit may have a hierarchical structure. One picture may be divided into one or more tiles or tile groups. One tile group may include one or more tiles. One tile may contain more than one CTU. The CTU can be divided into one or more CUs. A tile is a rectangular region of CTUs within a particular tile column and a particular tile row in a picture. The tile group may include an integer number of tiles according to a tile raster scan in a picture. The tile group header may convey information/parameters applicable to the corresponding tile group. When the encoding device 100/decoding device 200 has a multi-core processor, an encoding/decoding procedure for a tile or a group of tiles may be processed in parallel. Here, the tile group may have one type of tile groups including an intra (I) tile group, a predictive (P) tile group, and a bi-predictive (B) tile group. For prediction of blocks in an I tile group, inter prediction is not used and only intra prediction can be used. Of course, even for the I tile group, a coded original sample value may be signaled without prediction. Intra prediction or inter prediction may be used for blocks in a P tile group, and when inter prediction is used, only uni prediction may be used. Meanwhile, intra prediction or inter prediction may be used for blocks in the B tile group, and when inter prediction is used, not only unidirectional prediction but also bi prediction may be used.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 픽처의 분할 구조의 예를 도시한다. 도 6에서, 216개(18 by 12)의 휘도 CTU들을 갖는 픽처가 12개의 타일들과 3개의 타일 그룹들로 분할된다.6 illustrates an example of a picture division structure according to an embodiment of the present specification. In FIG. 6, a picture having 216 (18 by 12) luminance CTUs is divided into 12 tiles and 3 tile groups.
인코더는 비디오 영상의 특성(예를 들어, 해상도)에 따라 또는 코딩의 효율 또는 병렬 처리를 고려하여 타일/타일 그룹, 최대 및 최소 코딩 유닛 크기를 결정하고, 이에 대한 정보 또는 이를 유도하기 위한 정보를 비트스트림에 포함시킬 수 있다. The encoder determines the size of a tile/tile group and a maximum and minimum coding unit according to a characteristic (e.g., resolution) of a video image or in consideration of coding efficiency or parallel processing, and provides information about this or information for inducing it. It can be included in the bitstream.
디코더는 현재 픽처의 타일/타일 그룹, 타일 내 CTU가 다수의 코딩 유닛들로 분할되었는지 여부를 나타내는 정보를 획득할 수 있다. 이러한 정보가 디코더에 의해 항상 획득(디코딩)되는 것이 아니라 특정 조건 하에서만 획득(디코딩)되도록하면 코딩 효율이 증대될 수 있다.The decoder may obtain information indicating whether the tile/tile group of the current picture and the CTU in the tile are divided into a plurality of coding units. Coding efficiency can be increased if such information is not always acquired (decoded) by the decoder, but is acquired (decoded) only under certain conditions.
타일 그룹 헤더(타일 그룹 헤더 신택스)는 타일 그룹에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽처에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. VPS(VPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 명세서의 상위 레벨 신택스라 함은 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The tile group header (tile group header syntax) may include information/parameters commonly applicable to the tile group. APS (APS syntax) or PPS (PPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to one or more pictures. SPS (SPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to one or more sequences. VPS (VPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to the entire video. The high-level syntax in the present specification may include at least one of APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, and VPS syntax.
또한, 예를 들어 타일/타일 그룹의 분할 및 구성에 관한 정보는 상위 레벨 신택스를 통하여 인코더에서 구성된 후 비트스트림 형태로 디코더로 전송될 수 있다.Further, for example, information on the division and configuration of a tile/tile group may be configured in an encoder through a higher level syntax and then transmitted to a decoder in the form of a bitstream.
도 7a 내지 7d는 본 명세서의 실시예에 따른 블록 분할 구조의 예를 도시한다. 도 7a는 QT(quadtree, QT), 도 7b는 BT(binary tree, BT), 도 7c는 TT(ternary tree, TT) 도 7d는 AT(asymmetric Tree, AT)에 의한 블록 분할 구조들의 예를 도시한다.7A to 7D illustrate examples of a block division structure according to an embodiment of the present specification. 7A is a QT (quadtree, QT), FIG. 7b is a binary tree (BT), and FIG. 7c is a ternary tree (TT) and FIG. 7d shows an example of block division structures by an asymmetric tree (AT). do.
비디오 코딩 시스템에서, 하나의 블록은 QT 분할 방식에 기반으로 분할될 수 있다. 또한, QT 분할 방식에 의해서 분할된 하나의 서브 블록(subblock)은 QT 분할 방식에 따라 재귀적으로 더 분할될 수 있다. 더 이상 QT 분할 방식에 의해 분할되지 않는 리프 블록(leaf block)은 BT, TT, 또는 AT 중 적어도 하나의 방식에 의해서 분할될 수 있다. BT는 수평 BT (2NxN, 2NxN)과 수직 BT (Nx2N, Nx2N)와 같은 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. TT는 수평 TT (2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N)와 수직 TT (1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N)와 같은 두 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. AT는 수평-상향(horizontal-up) AT (2Nx1/2N, 2Nx3/2N), 수평-하향(horizontal-down) AT (2Nx3/2N, 2Nx1/2N), 수직-좌측(vertical-left) AT (1/2Nx2N, 3/2Nx2N), 수직-우측(vertical-right) AT (3/2Nx2N, 1/2Nx2N)의 네 가지 형태의 분할을 가질 수 있다. 각각의 BT, TT, AT는 BT, TT, AT를 사용하여 재귀적으로 더 분할될 수 있다.In a video coding system, one block may be divided based on a QT division scheme. In addition, one subblock divided by the QT division method may be further divided recursively according to the QT division method. A leaf block that is no longer divided by the QT division method may be divided by at least one of BT, TT, or AT. BT can have two types of division, such as horizontal BT (2NxN, 2NxN) and vertical BT (Nx2N, Nx2N). TT may have two types of division, such as horizontal TT (2Nx1/2N, 2NxN, 2Nx1/2N) and vertical TT (1/2Nx2N, Nx2N, 1/2Nx2N). AT is horizontal-up AT (2Nx1/2N, 2Nx3/2N), horizontal-down AT (2Nx3/2N, 2Nx1/2N), vertical-left AT ( It can have four types of division: 1/2Nx2N, 3/2Nx2N), and vertical-right AT (3/2Nx2N, 1/2Nx2N). Each BT, TT, AT can be further divided recursively using BT, TT, AT.
도 7a는 QT 분할의 예를 도시한다. 블록 A는 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (A0, A1, A2, A3)으로 분할될 수 있다. 서브 블록 A1은 다시 QT에 의해서 4개의 서브 블록 (B0, B1, B2, B3)로 분할될 수 있다.7A shows an example of QT division. Block A may be divided into four sub-blocks (A0, A1, A2, A3) by QT. Sub-block A1 may be divided into four sub-blocks (B0, B1, B2, B3) by QT again.
도 7b는 BT 분할의 예를 도시한다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 수직 BT (C0, C1) 또는 수평 BT (D0, D1)에 의해 분할될 수 있다. 블록 C0와 같이 각각의 서브 블록은 수평 BT (E0, E1) 또는 수직 BT (F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할될 수 있다.7B shows an example of BT segmentation. Block B3 that is no longer divided by QT may be divided by vertical BT (C0, C1) or horizontal BT (D0, D1). Like block C0, each sub-block may be further divided recursively in the form of horizontal BT (E0, E1) or vertical BT (F0, F1).
도 7c는 TT 분할의 예를 도시한다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 수직 TT (C0, C1, C2) 또는 수평 TT (D0, D1, D2)으로 분할될 수 있다. 블록 C1와 같이 각각의 서브 블록은 수평 TT (E0, E1, E2) 또는 수직 TT (F0, F1, F2)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할될 수 있다.7C shows an example of TT partitioning. Block B3 which is no longer divided by QT may be divided into vertical TT (C0, C1, C2) or horizontal TT (D0, D1, D2). Like block C1, each sub-block may be further divided recursively in the form of horizontal TT (E0, E1, E2) or vertical TT (F0, F1, F2).
도 7d는 AT 분할의 예를 도시한다. QT에 의해서 더 이상 분할되지 않는 블록 B3은 수직 AT (C0, C1) 또는 수평 AT (D0, D1)로 분할 될 수 있다. 블록 C1와 같이 각각의 서브 블록은 수평 AT (E0, E1) 또는 수직 TT (F0, F1)의 형태와 같이 재귀적으로 더 분할 될 수 있다.7D shows an example of AT partitioning. Block B3, which is no longer divided by QT, can be divided into vertical ATs (C0, C1) or horizontal ATs (D0, D1). Like block C1, each sub-block can be further divided recursively in the form of a horizontal AT (E0, E1) or a vertical TT (F0, F1).
한편, BT, TT, AT 분할은 하나의 블록에 함께 적용될 수 있다. 예를 들어, BT에 의해 분할된 서브 블록은 TT 또는 AT에 의해 분할될 수 있다. 또한, TT에 의해 분할된 서브 블록은 BT 또는 AT에 의해 분할될 수 있다. AT에 의해 분할된 서브 블록은 BT 또는 TT에 의해 분할될 수 있다. 예를 들어, 수평 BT 분할 이후, 각각의 서브 블록이 수직 BT에 의해 분할될 수 있다. 또한, 수직 BT 분할 이후, 각각의 서브 블록이 수평 BT에 의해 분할될 수도 있다. 이 경우 분할 순서는 다르지만 최종적으로 분할되는 모양은 동일하다. Meanwhile, BT, TT, and AT division can be applied together in one block. For example, a sub-block divided by BT may be divided by TT or AT. In addition, sub-blocks divided by TT may be divided by BT or AT. Sub-blocks divided by AT may be divided by BT or TT. For example, after horizontal BT division, each sub-block may be divided by vertical BT. In addition, after vertical BT division, each sub-block may be divided by horizontal BT. In this case, the order of division is different, but the shape of the final division is the same.
또한, 블록이 분할되면 블록을 탐색하는 순서가 다양하게 정의될 수 있다. 일반적으로, 좌측에서 우측으로, 상단에서 하단으로 탐색을 수행하며, 블록을 탐색한다는 것은 각 분할된 서브 블록의 추가적인 블록 분할 여부를 결정하는 순서를 의미하거나, 블록이 더 이상 분할되지 않을 경우 각 서브 블록의 부호화 순서를 의미하거나, 또는 서브 블록에서 다른 이웃 블록의 정보를 참조할 때의 탐색 순서를 의미할 수 있다.In addition, when the block is divided, the order of searching for the block may be variously defined. In general, a search is performed from left to right and from top to bottom, and searching for a block means the order of determining whether to divide additional blocks of each divided sub-block, or if the block is no longer divided, each sub It may mean an encoding order of a block, or a search order when a subblock refers to information of another neighboring block.
또한, 픽처 내 파이프라인 처리를 위하여 VPDUs(virtual pipeline data units)가 정의될 수 있다. VPDUs는 하나의 픽처 내에서 비-중첩 유닛들(non-overlapping units)로 정의될 수 있다. 하드웨어 디코더에서, 다중 파이프라인 스테이지들에 의하여 연속적인(successive) VPDUs가 동시에 처리될 수 있다. VPDU 사이즈는 대부분의 파이프라인 스테이지들(most pipeline stages)에서 버퍼 사이즈에 대략적으로 비례한다(roughly proportional). 따라서, VDPU 사이즈를 작게 유지하는 것은 하드웨어 관점에서 버퍼 사이즈를 고려할 때 중요하다. 대부분의 하드웨어 디코더에서, VPDU 사이즈는 최대 TB 사이즈와 같도록 설정될 수 있다. 예를 들어, VPDU 사이즈는 64x64(64x64 휘도 샘플들) 사이즈일 수 있다. 다만 이는 예시이며 상술한 TT 및/또는 BT 파티션을 고려하여 VPDU 사이즈는 변경(증가 또는 감소)될 수 있다. In addition, virtual pipeline data units (VPDUs) may be defined for intra-picture pipeline processing. VPDUs may be defined as non-overlapping units within one picture. In a hardware decoder, successive VPDUs can be processed simultaneously by multiple pipeline stages. The VPDU size is roughly proportional to the buffer size in most pipeline stages. Therefore, keeping the VDPU size small is important when considering the buffer size from a hardware perspective. In most hardware decoders, the VPDU size can be set equal to the maximum TB size. For example, the VPDU size may be 64x64 (64x64 luminance samples) size. However, this is an example, and the VPDU size may be changed (increased or decreased) in consideration of the TT and/or BT partition described above.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 TT 및 BT 분할이 제한되는 경우의 예를 도시한다. VPDU 사이즈를 64x64 휘도 샘플들 사이즈로 유지하기 위하여, 도 8에 도시된 것과 같이 아래와 같은 제한들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.8 shows an example of a case in which TT and BT division are restricted according to an embodiment of the present specification. In order to maintain the VPDU size at 64x64 luminance samples size, at least one of the following restrictions may be applied as illustrated in FIG. 8.
- 너비(width) 또는 높이(height), 또는 너비와 높이 모두가 128인 CU에 대한 TT 분할은 허용되지 않는다(TT split is not allowed for a CU with either width or height, or both width and height equal to 128).-TT split is not allowed for a CU with either width or height, or both width and height equal to the width or height, or for a CU with both width and height equal to 128. 128).
- 128xN(N <= 64)(즉, 너비가 128이고 높이가 128보다 작은) CU에 대한 수평 BT는 허용되지 않는다(For a 128xN CU with N <= 64 (i.e. width equal to 128 and height smaller than 128), horizontal BT is not allowed).-For a 128xN CU with N <= 64 (ie width equal to 128 and height smaller than) 128xN (N <= 64) (i.e., width 128 and height less than 128) CU 128), horizontal BT is not allowed).
- Nx128(N <= 64)(즉, 높이가 128이고 너비가 128보다 작은) CU에 대한 수직 BT는 허용되지 않는다(For an Nx128 CU with N <= 64 (i.e. height equal to 128 and width smaller than 128), vertical BT is not allowed).-For an Nx128 CU with N <= 64 (ie height equal to 128 and width smaller than) Nx128 (N <= 64) (i.e., the height is 128 and the width is less than 128) 128), vertical BT is not allowed).
영상/비디오 코딩 절차Video/video coding procedure
영상/비디오 코딩에 있어서, 영상/비디오를 구성하는 픽처는 일련의 디코딩 순서(decoding order)에 따라 인코딩/디코딩될 수 있다. 디코딩된 픽처의 출력 순서(output order)에 해당하는 픽처 순서(picture order)는 디코딩 순서와 다르게 설정될 수 있으며, 이를 기반으로 인터 예측시 순방향 예측뿐만 아니라 역방향 예측 또한 수행될 수 있다.In video/video coding, pictures constituting the video/video may be encoded/decoded according to a series of decoding orders. A picture order corresponding to an output order of a decoded picture may be set differently from a decoding order, and based on this, not only forward prediction but also backward prediction may be performed during inter prediction.
도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호를 구성하는 픽처의 인코딩을 위한 흐름도의 예를 도시한다. 도 9에서 S910 단계는 도 2에서 설명된 인코딩 장치(100)의 예측부(180, 185)에 의해 수행될 수 있고, S920 단계는 레지듀얼 처리부(115, 120, 130)에 의해 수행될 수 있고, S930 단계는 엔트로피 인코딩부(190)에 의해 수행될 수 있다. S910 단계는 본 문서에서 설명되는 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S920 단계는 본 문서에서 설명되는 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S930 단계는 본 문서에서 설명되는 정보 인코딩 절차를 포함할 수 있다.9 shows an example of a flowchart for encoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification. In FIG. 9, step S910 may be performed by the prediction units 180 and 185 of the encoding apparatus 100 described in FIG. 2, and step S920 may be performed by the residual processing units 115, 120, and 130. , S930 may be performed by the entropy encoding unit 190. Step S910 may include an inter/intra prediction procedure described in this document, step S920 may include a residual processing procedure described in this document, and step S930 includes an information encoding procedure described in this document. can do.
도 9를 참조하면, 픽처 인코딩 절차는 도 2에서 설명된 것과 같이 개략적으로 픽처 복원을 위한 정보(예: 예측 정보, 레지듀얼 정보, 파티셔닝 정보)를 인코딩함으로써 비트스트림 형태로 출력하는 절차뿐만 아니라, 현재 픽처에 대한 복원 픽처를 생성하는 절차 및 복원 픽처에 인루프 필터링을 적용하는 절차(optional)를 포함할 수 있다. 인코딩 장치(100)는 역양자화부(140) 및 역변환부(150)를 통해 양자화된 변환 계수로부터 (수정된) 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있으며, S910 단계의 출력에 해당하는 예측 샘플들과 (수정된) 레지듀얼 샘플들에 기반하여 복원 픽처를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 복원 픽처는 상술한 디코딩 장치(200)에서 생성된 복원 픽처와 동일할 수 있다. 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 이는 메모리(170)(DPB(175))에 저장될 수 있으며, 디코딩 장치(200)에서의 경우와 마찬가지로, 이후 픽처의 인코딩시 인터 예측 절차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 경우에 따라 인루프 필터링 절차의 일부 또는 전부는 생략될 수 있다. 인루프 필터링 절차가 수행되는 경우, (인루프) 필터링 관련 정보(파라미터)가 엔트로피 인코딩부(190)에서 인코딩되어 비트스트림 형태로 출력될 수 있고, 디코딩 장치(200)는 필터링 관련 정보를 기반으로 인코딩 장치(100)와 동일한 방법으로 인루프 필터링 절차를 수행할 수 있다.Referring to FIG. 9, the picture encoding procedure is not only a procedure of encoding information for picture restoration (eg, prediction information, residual information, partitioning information) schematically as described in FIG. 2 to output in a bitstream format, A procedure for generating a reconstructed picture for the current picture and a procedure for applying in-loop filtering to the reconstructed picture (optional) may be included. The encoding apparatus 100 may derive (modified) residual samples from the quantized transform coefficients through the inverse quantization unit 140 and the inverse transform unit 150, and prediction samples corresponding to the output of step S910 and ( A reconstructed picture may be generated based on the modified) residual samples. The reconstructed picture generated in this way may be the same as the reconstructed picture generated by the decoding apparatus 200 described above. A modified reconstructed picture can be generated through an in-loop filtering procedure for the reconstructed picture, which can be stored in the memory 170 (DPB 175), and, as in the case of the decoding device 200, a subsequent picture It can be used as a reference picture in an inter prediction procedure upon encoding of. As described above, in some cases, some or all of the in-loop filtering procedure may be omitted. When the in-loop filtering procedure is performed, (in-loop) filtering-related information (parameters) may be encoded by the entropy encoding unit 190 and output in the form of a bitstream, and the decoding apparatus 200 The in-loop filtering procedure may be performed in the same manner as the encoding apparatus 100.
이러한 인루프 필터링 절차를 통하여 블로킹 아티팩스(artifact) 및 링잉(ringing) 아티팩트와 같은 영상/동영상 코딩시 발생하는 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 주관적/객관적 비주얼 퀄리티를 개선할 수 있다. 또한, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치(200)에서 모두 인루프 필터링 절차를 수행함으로써, 인코딩 장치(100)와 디코딩 장치(200)는 동일한 예측 결과를 도출할 수 있으며, 픽처 코딩의 신뢰성을 높이고, 픽처 코딩을 위하여 전송되는 데이터 량을 감소시킬 수 있다.Through this in-loop filtering procedure, noise generated during video/video coding such as blocking artifacts and ringing artifacts can be reduced, and subjective/objective visual quality can be improved. In addition, by performing the in-loop filtering procedure in both the encoding device 100 and the decoding device 200, the encoding device 100 and the decoding device 200 can derive the same prediction result, and increase the reliability of picture coding. , It is possible to reduce the amount of data transmitted for picture coding.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호를 구성하는 픽처의 디코딩을 위한 흐름도의 예를 도시한다. S1010 단계는 도 3의 디코딩 장치(200)에서의 엔트로피 디코딩부(210)에 의해 수행될 수 있고, S1020 단계는 예측부(260, 265)에 의해 수행될 수 있고, S1030 단계는 레지듀얼 처리부(220, 230)에 의해 수행될 수 있고, S1040 단계는 가산부(235)에 의해 수행될 수 있고, S1050 단계는 필터링부(240)에 의해 수행될 수 있다. S1010 단계는 본 문서에서 설명된 정보 디코딩 절차를 포함할 수 있고, S1020 단계는 본 문서에서 설명된 인터/인트라 예측 절차를 포함할 수 있고, S1030 단계는 본 문서에서 설명된 레지듀얼 처리 절차를 포함할 수 있고, S1040 단계는 본 문서에서 설명된 블록/픽처 복원 절차를 포함할 수 있고, S1050 단계는 본 문서에서 설명된 인루프 필터링 절차를 포함할 수 있다.10 shows an example of a flowchart for decoding a picture constituting a video signal according to an embodiment of the present specification. Step S1010 may be performed by the entropy decoding unit 210 of the decoding apparatus 200 of FIG. 3, step S1020 may be performed by the prediction units 260 and 265, and step S1030 may be performed by the residual processing unit ( 220, 230), step S1040 may be performed by the addition unit 235, step S1050 may be performed by the filtering unit 240. Step S1010 may include the information decoding procedure described in this document, step S1020 may include the inter/intra prediction procedure described in this document, and step S1030 includes the residual processing procedure described in this document. In addition, step S1040 may include the block/picture restoration procedure described in this document, and step S1050 may include the in-loop filtering procedure described in this document.
도 10을 참조하면, 픽처 디코딩 절차는 도 2에서 설명된 것과 같이 개략적으로 비트스트림으로부터 (디코딩을 통한) 영상/비디오 정보 획득 절차(S1010), 픽처 복원 절차(S1020 내지 S1040), 및 복원된 픽처에 대한 인루프 필터링 절차(S1050)를 포함할 수 있다. 픽처 복원 절차는 본 문서에서 설명된 인터/인트라 예측(S1020) 및 레지듀얼 처리(S1030, 양자화된 변호나 계수에 대한 역양자화, 역변환) 과정을 거쳐서 획득된 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 수행될 수 있다. 픽처 복원 절차를 통하여 생성된 복원 픽처에 대한 인루프 필터링 절차를 통하여 수정된(modified) 복원 픽처가 생성될 수 있으며, 수정된 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 또한 디코딩 장치(200)의 DPB(255)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 철차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 경우에 따라서 인루프 필터링 절차는 생략될 수 있으며, 이 경우 복원 픽처가 디코딩된 픽처로서 출력될 수 있고, 디코딩 장치(200)의 DPB(255)에 저장되어 이후 픽처의 디코딩시 인터 예측 철차에서 참조 픽처로 사용될 수 있다. 인루프 필터링 절차(S1050)는 상술한 바와 같이 디블로킹 필터링 절차, SAO(sample adaptive offset) 절차, ALF(adaptive loop filter) 절차, 및/또는 바이래터럴 필터(bi-lateral filter) 절차를 포함할 수 있고, 그 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 또한, 디블로킹 필터링 절차, SAO 절차, ALF 절차, 및 바이래터럴 필터 절차들 중 하나 또는 일부가 순차적으로 적용될 수 있고, 또는 모두가 순차적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블로킹 필터링 절차가 적용된 후 SAO 절차가 수행될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복원 픽처에 대하여 디블로킹 필터링 절차가 적용된 후 ALF 절차가 수행될 수 있다. 이는 인코딩 장치(100)에서도 마찬가지로 수행될 수 있다.Referring to FIG. 10, the picture decoding procedure is schematically a procedure for obtaining image/video information (through decoding) from a bitstream (S1010), a picture restoration procedure (S1020 to S1040), and a reconstructed picture as described in FIG. It may include an in-loop filtering procedure for (S1050). The picture restoration procedure is based on prediction samples and residual samples obtained through the process of inter/intra prediction (S1020) and residual processing (S1030, inverse quantization and inverse transformation of a quantized code or coefficient) described in this document. Can be done. A modified reconstructed picture may be generated through an in-loop filtering procedure for a reconstructed picture generated through a picture restoration procedure, and the modified reconstructed picture may be output as a decoded picture, and the decoding apparatus 200 It is stored in the DPB 255 of and can be used as a reference picture in inter prediction train when decoding a picture later. In some cases, the in-loop filtering procedure may be omitted, and in this case, the reconstructed picture may be output as a decoded picture, stored in the DPB 255 of the decoding device 200, and referenced in the inter prediction train when decoding a subsequent picture. Can be used as a picture. The in-loop filtering procedure (S1050) may include a deblocking filtering procedure, a sample adaptive offset (SAO) procedure, an adaptive loop filter (ALF) procedure, and/or a bi-lateral filter procedure as described above. And some or all of them may be omitted. In addition, one or some of the deblocking filtering procedure, the SAO procedure, the ALF procedure, and the bilateral filter procedure may be sequentially applied, or all may be sequentially applied. For example, after the deblocking filtering procedure is applied to the reconstructed picture, the SAO procedure may be performed. Also, for example, after the deblocking filtering procedure is applied to the reconstructed picture, the ALF procedure may be performed. This may be similarly performed in the encoding device 100.
상술한 바와 같이 디코딩 장치(200) 뿐만 아니라 인코딩 장치(100)에서도 픽처 복원 절차가 수행될 수 있다. 각 블록 단위로 인트라 예측/인터 예측에 기반하여 복원 블록이 생성될 수 있으며, 복원 블록들을 포함하는 복원 픽처가 생성될 수 있다. 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹이 I 픽처/슬라이스/타일 그룹인 경우 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹에 포함되는 블록들은 인트라 예측만을 기반으로 복원될 수 있다. 이 경우 현재 픽처/슬라이스/타일 그룹 내 일부 블록들에 대하여 인터 예측이 적용되고, 나머지 일부 블록들에 대하여 인트라 예측이 적용될 수 있다. 픽처의 컬러 성분은 휘도 성분 및 색차 성분을 포함할 수 있으며, 본 문서에서 명시적으로 제한하지 않으면 본 문서에서 제안되는 방법들 및 실시예들은 휘도 성분 및 색차 성분에 적용될 수 있다.As described above, not only the decoding apparatus 200 but also the encoding apparatus 100 may perform a picture restoration procedure. A reconstructed block may be generated based on intra prediction/inter prediction for each block, and a reconstructed picture including the reconstructed blocks may be generated. When the current picture/slice/tile group is an I picture/slice/tile group, blocks included in the current picture/slice/tile group may be reconstructed based only on intra prediction. In this case, inter prediction may be applied to some blocks in the current picture/slice/tile group, and intra prediction may be applied to the remaining some blocks. The color component of a picture may include a luminance component and a chrominance component, and the methods and embodiments proposed in this document may be applied to the luminance component and the chrominance component unless explicitly limited in this document.
코딩 계층 및 구조의 예Example of coding hierarchy and structure
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 코딩된 영상에 대한 계층 구조의 예를 도시한다.11 illustrates an example of a hierarchical structure for a coded image according to an embodiment of the present specification.
코딩된 영상은 영상의 디코딩 처리 및 그 자체를 다루는 VCL(video coding layer), 부호화된 정보를 전송하고 저장하는 하위 시스템, 그리고 VCL과 하위 시스템 사이에 존재하며 네트워크 적응 기능을 담당하는 NAL(network abstraction layer)로 구분될 수 있다. The coded image is a video coding layer (VCL) that deals with the decoding process of the image and itself, a subsystem that transmits and stores encoded information, and a network abstraction (NAL) that exists between the VCL and the subsystem and is responsible for network adaptation. layer).
VCL에서 압축된 영상 데이터(타일 그룹 데이터)를 포함하는 VCL 데이터가 생성되거나, 또는 PPS(picture parameter set), SPS(sequence parameter set), VPS(video parameter set)과 같은 정보를 포함하는 파라미터 세트 또는 영상의 디코딩 과정에서 부가적으로 필요한 SEI(supplemental enhancement information) 메시지가 생성될 수 있다.VCL data including video data (tile group data) compressed in the VCL is generated, or a parameter set including information such as PPS (picture parameter set), SPS (sequence parameter set), VPS (video parameter set), or An additionally required SEI (supplemental enhancement information) message may be generated in the process of decoding an image.
NAL에서 VCL에서 생성된 RBSP(raw byte sequence payload)에 헤더 정보(NAL 유닛 데이터)가 부가되어 NAL 유닛이 생성될 수 있다. 이때, RBSP는 VCL에서 생성된 타일 그룹 데이터, 파라미터 세트, SEI 메시지를 지칭할 수 있다. NAL 유닛 헤더에서 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터에 따라 특정되는 NAL 유닛 타입 정보를 포함할 수 있다.In NAL, header information (NAL unit data) may be added to a raw byte sequence payload (RBSP) generated in VCL to generate a NAL unit. In this case, the RBSP may refer to tile group data, parameter set, and SEI message generated in the VCL. In the NAL unit header, NAL unit type information specified according to RBSP data included in the corresponding NAL unit may be included.
도 11에서 도시된 것과 같이, NAL 유닛은 VCL에서 생성된 RBSP에 따라 VCL NAL 유닛과 Non-VCL NAL 유닛으로 구분될 수 있다. VCL NAL 유닛은 영상에 대한 정보(타일 그룹 데이터)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있고, Non-VCL NAL 유닛은 영상을 디코딩하기 위하여 필요한 정보(파라미터 세트 또는 SEI 메시지)를 포함하고 있는 NAL 유닛을 의미할 수 있다. As shown in FIG. 11, the NAL unit may be divided into a VCL NAL unit and a Non-VCL NAL unit according to an RBSP generated from VCL. The VCL NAL unit may mean a NAL unit that includes information about an image (tile group data), and the Non-VCL NAL unit is an NAL that includes information (parameter set or SEI message) necessary for decoding an image. It can mean a unit.
상술한 VCL NAL 유닛, Non-VCL NAL 유닛은 하위 시스템의 데이터 규격에 따라 헤더 정보가 부가된 상태로 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, NAL 유닛은 H.266/VVC 파일 포맷, RTP(real-time transport protocol), TS(transport stream)과 같은 소정 규격의 데이터 형태로 변환된 이후 다양한 네트워크를 통해 전송될 수 있다.The above-described VCL NAL unit and Non-VCL NAL unit may be transmitted through a network with header information added according to the data standard of the sub-system. For example, the NAL unit may be converted into a data format of a predetermined standard such as an H.266/VVC file format, a real-time transport protocol (RTP), and a transport stream (TS) and then transmitted through various networks.
상술한 바와 같이, NAL 유닛은 해당 NAL 유닛에 포함되는 RBSP 데이터 구조에 따라 NAL 유닛 타입이 특정될 수 있으며, 이러한 NAL 유닛 타입에 대한 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다.As described above, the NAL unit type may be specified according to the RBSP data structure included in the corresponding NAL unit, and information on the NAL unit type may be stored in the NAL unit header and signaled.
예를 들어, NAL 유닛은 영상에 대한 정보(타일 그룹 데이터)를 포함하는지 여부에 따라 크게 VCL NAL 유닛 타입과 Non-VCL NAL 유닛 타입으로 분류될 수 있다. VCL NAL 유닛 타입은 VCL NAL 유닛이 포함하는 픽처의 성질 및 종류에 따라 분류도리 수 있으며, Non-VCL NAL 유닛 타입은 파라미터 세트의 종류에 따라 분류될 수 있다.For example, the NAL unit may be largely classified into a VCL NAL unit type and a Non-VCL NAL unit type according to whether or not information on an image (tile group data) is included. The VCL NAL unit type may be classified according to the nature and type of a picture included in the VCL NAL unit, and the non-VCL NAL unit type may be classified according to the type of the parameter set.
아래는 Non-VCL NAL 유닛 타입이 포함하는 파라미터 세트의 종류에 따라 특정된 NAl 유닛 타입의 일 예이다.The following is an example of the NAl unit type specified according to the type of the parameter set included in the Non-VCL NAL unit type.
- APS(Adaptation Parameter Set) NAL unit: APS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입-APS (Adaptation Parameter Set) NAL unit: A type for a NAL unit including APS
- VPS(Video Parameter Set) NAL unit: VPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입-Video Parameter Set (VPS) NAL unit: A type for a NAL unit including a VPS
- SPS(Sequence Parameter Set) NAL unit: SPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입-SPS (Sequence Parameter Set) NAL unit: a type for a NAL unit including SPS
- PPS(Picture Parameter Set) NAL unit: PPS를 포함하는 NAL 유닛에 대한 타입-PPS (Picture Parameter Set) NAL unit: A type for a NAL unit including PPS
상술한 NAL 유닛 타입들은 NAL 유닛 타입을 위한 신택스 정보를 가지며, 신택스 정보는 NAL 유닛 헤더에 저장되어 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 신택스 정보는 nal_unit_type일 수 있으며, NAL 유닛 타입들은 nal_unit_type 값에 의해 특정될 수 있다.The above-described NAL unit types have syntax information for the NAL unit type, and the syntax information may be stored in the NAL unit header and signaled. For example, syntax information may be nal_unit_type, and NAL unit types may be specified by nal_unit_type values.
타일 그룹 헤더(타일 그룹 헤더 신택스)는 타일 그룹에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. APS(APS 신택스) 또는 PPS(PPS 신택스)는 하나 이상의 픽처에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. SPS(SPS 신택스)는 하나 이상의 시퀀스에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. VPS(VPS 신택스)는 비디오 전반에 공통적으로 적용될 수 있는 정보/파라미터를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 상위 레벨 신택스라 함은 APS 신택스, PPS 신택스, SPS 신택스, VPS 신택스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The tile group header (tile group header syntax) may include information/parameters commonly applicable to the tile group. APS (APS syntax) or PPS (PPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to one or more pictures. SPS (SPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to one or more sequences. VPS (VPS syntax) may include information/parameters that can be commonly applied to the entire video. In this specification, the higher-level syntax may include at least one of APS syntax, PPS syntax, SPS syntax, and VPS syntax.
본 명세서에서 인코딩 장치(100)에서 디코딩 장치(200)로 인코딩되어 비트스트림 형태로 시그널링되는 영상/비디오 정보는 픽처 내 파티셔닝 관련 정보, 인트라/인터 예측 정보, 레지듀얼 정보, 인루프 필터링 정보를 포함할 뿐만 아니라, APS에 포함된 정보, PPS에 포함된 정보, SPS에 포함된 정보, 및/또는 VPS에 포함된 정보를 포함할 수 있다.In this specification, the image/video information encoded by the encoding device 100 by the decoding device 200 and signaled in the form of a bitstream includes intra-picture partitioning-related information, intra/inter prediction information, residual information, and in-loop filtering information. In addition, information included in the APS, information included in the PPS, information included in the SPS, and/or the information included in the VPS may be included.
인터 예측Inter prediction
이하, 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측 기법에 대하여 설명하도록 한다. 이하 설명되는 인터 예측은 도 2의 인코딩 장치(100)의 인터 예측부(180) 또는 도 3의 디코딩 장치(200)의 인터 예측부(260)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서의 실시예에 따라 인코딩된 데이터는 비트스트림의 형태로 저장될 수 있다.Hereinafter, an inter prediction technique according to an embodiment of the present specification will be described. The inter prediction described below may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 of FIG. 2 or the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 200 of FIG. 3. In addition, data encoded according to an embodiment of the present specification may be stored in the form of a bitstream.
인코딩 장치(100)/디코딩 장치(200)의 예측부는 블록 단위로 인터 예측을 수행하여 예측 샘플을 도출할 수 있다. 인터 예측은 현재 픽처 이외의 픽처(들)의 데이터 요소들(예: 샘플값들, 또는 움직임 정보 등)에 의존적인 방법으로 도출되는 예측을 나타낼 수 있다(Inter prediction can be a prediction derived in a manner that is de-pendent on data elements (e.g., sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). 현재 블록에 인터 예측이 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 가리키는 참조 픽처 상에서 움직임 벡터에 의해 특정되는 참조 블록(참조 샘플 어레이)을 기반으로, 현재 블록에 대한 예측된 블록(예측 샘플 어레이)을 유도할 수 있다. 이때, 인터 예측 모드에서 전송되는 움직임 정보의 양을 줄이기 위해 주변 블록과 현재 블록 간의 움직임 정보의 상관성에 기초하여 현재 블록의 움직임 정보를 블록, 서브블록 또는 샘플 단위로 예측할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터 및 참조 픽처 인덱스를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 인터 예측 타입(L0 예측, L1 예측, Bi 예측 등) 정보를 더 포함할 수 있다. 인터 예측이 적용되는 경우, 주변 블록은 현재 픽처 내에 존재하는 공간적 주변 블록(spatial neighboring block)과 참조 픽처에 존재하는 시간적 주변 블록(temporal neighboring block)을 포함할 수 있다. 참조 블록을 포함하는 참조 픽처와 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 시간적 주변 블록은 동일 위치 참조 블록(collocated reference block), 동일 위치 CU(colCU) 등의 이름으로 불릴 수 있으며, 시간적 주변 블록을 포함하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture, colPic)라고 불릴 수도 있다. 예를 들어, 현재 블록의 주변 블록들을 기반으로 움직임 정보 후보 리스트가 구성될 수 있고, 현재 블록의 움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스를 도출하기 위하여 어떤 후보가 선택(사용)되는지를 지시하는 플래그 또는 인덱스 정보가 시그널링될 수 있다. 다양한 예측 모드를 기반으로 인터 예측이 수행될 수 있으며, 예를 들어 스킵 모드와 머지 모드의 경우에, 현재 블록의 움직임 정보는 선택된 주변 블록의 움직임 정보와 같을 수 있다. 스킵 모드의 경우, 머지 모드와 달리 레지듀얼 신호가 전송되지 않을 수 있다. 움직임 정보 예측(motion vector prediction, MVP) 모드의 경우, 선택된 주변 블록의 움직임 벡터를 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor)로 이용하고, 움직임 벡터 차분(motion vector difference)은 시그널링될 수 있다. 이 경우 움직임 벡터 예측자 및 움직임 벡터 차분의 합을 이용하여 상기 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다.The prediction unit of the encoding device 100/decoding device 200 may derive a prediction sample by performing inter prediction in block units. Inter prediction may represent prediction derived in a method dependent on data elements (eg, sample values, motion information, etc.) of a picture(s) other than the current picture (Inter prediction can be a prediction derived in a manner). that is de-pendent on data elements (eg, sample values or motion information) of picture(s) other than the current picture). When inter prediction is applied to the current block, a predicted block (prediction sample array) for the current block is derived based on a reference block (reference sample array) specified by a motion vector on a reference picture indicated by a reference picture index. I can. In this case, in order to reduce the amount of motion information transmitted in the inter prediction mode, motion information of the current block may be predicted in units of blocks, subblocks, or samples based on correlation between motion information between neighboring blocks and the current block. The motion information may include a motion vector and a reference picture index. The motion information may further include inter prediction type (L0 prediction, L1 prediction, Bi prediction, etc.) information. When inter prediction is applied, the neighboring block may include a spatial neighboring block existing in the current picture and a temporal neighboring block existing in the reference picture. The reference picture including the reference block and the reference picture including the temporal neighboring block may be the same or different. The temporal neighboring block may be called a collocated reference block, a co-located CU (colCU), or the like, and a reference picture including a temporal neighboring block may be referred to as a collocated picture (colPic). . For example, a motion information candidate list may be constructed based on neighboring blocks of the current block, and a flag indicating which candidate is selected (used) to derive a motion vector and/or a reference picture index of the current block, or Index information may be signaled. Inter prediction may be performed based on various prediction modes. For example, in the case of a skip mode and a merge mode, motion information of a current block may be the same as motion information of a selected neighboring block. In the case of the skip mode, unlike the merge mode, a residual signal may not be transmitted. In the case of a motion vector prediction (MVP) mode, a motion vector of a selected neighboring block is used as a motion vector predictor, and a motion vector difference may be signaled. In this case, the motion vector of the current block may be derived using the sum of the motion vector predictor and the motion vector difference.
도 12는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 인코딩 과정에서 인터 예측을 위한 흐름도의 예이고, 도 13은 본 명세서의 실시예에 따른 인코딩 장치 내 인터 예측부의 예를 도시한다.12 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of encoding a video signal according to an embodiment of the present specification, and FIG. 13 illustrates an example of an inter prediction unit in an encoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
인코딩 장치(100)는 현재 블록에 대한 인터 예측을 수행한다(S1210). 인코딩 장치(100)는 현재 블록의 인터 예측 모드 및 움직임 정보를 도출하고, 현재 블록의 예측 샘플들을 생성할 수 있다. 여기서 인터 예측 모드 결정, 움직임 정보 도출 및 예측 샘플들 생성 절차는 동시에 수행될 수도 있고, 어느 한 절차가 다른 절차보다 먼저 수행될 수도 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)의 인터 예측부(180)는 예측 모드 결정부(181), 움직임 정보 도출부(182), 예측 샘플 도출부(183)를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부(181)에서 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(182)에서 현재 블록의 움직임 정보를 도출하고, 예측 샘플 도출부(183)에서 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)의 인터 예측부(180)는 움직임 추정(motion estimation)을 통하여 참조 픽처들의 일정 영역(서치 영역) 내에서 상기 현재 블록과 유사한 블록을 서치하고, 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이를 기반으로 상기 참조 블록이 위치하는 참조 픽처를 가리키는 참조 픽처 인덱스를 도출하고, 참조 블록과 현재 블록의 위치 차이를 기반으로 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 인코딩 장치(100)는 다양한 예측 모드들 중 현재 블록에 대하여 적용되는 모드를 결정할 수 있다. 인코딩 장치(100)는 다양한 예측 모드들에 대한 RD(rate-distortion) 비용(cost)을 비교하고 현재 블록에 대한 최적의 예측 모드를 결정할 수 있다. The encoding apparatus 100 performs inter prediction on the current block (S1210). The encoding apparatus 100 may derive inter prediction mode and motion information of the current block and generate prediction samples of the current block. Here, the procedure of determining the inter prediction mode, deriving motion information, and generating prediction samples may be performed simultaneously, or one procedure may be performed before the other procedure. For example, the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 may include a prediction mode determining unit 181, a motion information deriving unit 182, and a predicted sample deriving unit 183, and the prediction mode determining unit A prediction mode for the current block may be determined at 181, motion information of the current block may be derived by the motion information deriving unit 182, and prediction samples of the current block may be derived by the predicted sample deriving unit 183. For example, the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 searches for a block similar to the current block within a predetermined area (search area) of reference pictures through motion estimation, and searches for a block similar to the current block. It is possible to derive a reference block whose difference is less than a minimum or a certain standard. Based on this, a reference picture index indicating a reference picture in which the reference block is located may be derived, and a motion vector may be derived based on a position difference between the reference block and the current block. The encoding apparatus 100 may determine a mode applied to the current block among various prediction modes. The encoding apparatus 100 may compare rate-distortion (RD) costs for various prediction modes and determine an optimal prediction mode for the current block.
예를 들어, 인코딩 장치(100)는 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 가리키는 참조 블록들 중 현재 블록과 중 현재 블록과의 차이가 최소 또는 일정 기준 이하인 참조 블록을 도출할 수 있다. 이 경우 도출된 참조 블록과 연관된 머지 후보가 선택되며, 선택된 머지 후보를 가리키는 머지 인덱스 정보가 생성되어 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보를 이용하여 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. For example, when the skip mode or the merge mode is applied to the current block, the encoding apparatus 100 configures a merge candidate list to be described later, and the current block and the middle of the reference blocks indicated by merge candidates included in the merge candidate list. It is possible to derive a reference block whose difference from the current block is less than a minimum or a certain standard. In this case, a merge candidate associated with the derived reference block is selected, and merge index information indicating the selected merge candidate may be generated and signaled to the decoding apparatus 200. Motion information of the current block may be derived using motion information of the selected merge candidate.
다른 예로, 인코딩 장치(100)는 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 MVP(motion vector predictor) 후보들 중 선택된 MVP 후보의 움직임 벡터를 현재 블록의 MVP로 이용할 수 있다. 이 경우, 예를 들어, 상술한 움직임 추정에 의하여 도출된 참조 블록을 가리키는 움직임 벡터가 현재 블록의 움직임 벡터로 이용될 수 있으며, MVP 후보들 중 현재 블록의 움직임 벡터와의 차이가 가장 작은 움직임 벡터를 갖는 MVP 후보가 선택된 MVP 후보가 될 있다. 현재 블록의 움직임 벡터에서 MVP를 뺀 차분인 MVD(motion vector difference)가 도출될 수 있다. 이 경우 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 또한, (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스의 값은 참조 픽처 인덱스 정보 구성되어 별도로 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. As another example, when the (A)MVP mode is applied to the current block, the encoding apparatus 100 configures a (A)MVP candidate list to be described later, and (A)motion vector predictor (MVP) candidates included in the MVP candidate list The motion vector of the selected MVP candidate may be used as the MVP of the current block. In this case, for example, a motion vector indicating a reference block derived by motion estimation described above may be used as a motion vector of the current block, and among MVP candidates, a motion vector having the smallest difference from the motion vector of the current block is selected. The MVP candidate to have becomes the selected MVP candidate. A motion vector difference (MVD), which is a difference obtained by subtracting MVP from the motion vector of the current block, may be derived. In this case, information on the MVD may be signaled to the decoding apparatus 200. In addition, when the (A)MVP mode is applied, the value of the reference picture index may be separately signaled to the decoding apparatus 200 by configuring reference picture index information.
인코딩 장치(100)는 예측 샘플들을 기반으로 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다(S1220). 인코딩 장치(100)는 현재 블록의 원본 샘플들과 예측 샘플들의 비교를 통하여 레지듀얼 샘플들을 도출할 수 있다.The encoding apparatus 100 may derive residual samples based on the prediction samples (S1220). The encoding apparatus 100 may derive residual samples by comparing the original samples of the current block with the prediction samples.
인코딩 장치(100)는 예측 정보 및 레지듀얼 정보를 포함하는 영상 정보를 인코딩한다(S1230). 인코딩 장치(100)는 인코딩된 영상 정보를 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 예측 정보는 예측 절차에 관련된 정보들로서 예측 모드 정보(예: skip flag, merge flag, 또는 mode index) 및 움직임 정보를 포함할 수 있다. 움직임 정보는 움직임 벡터를 도출하기 위한 정보인 후보 선택 정보(예: merge index, mvp flag, 또는 mvp index)를 포함할 수 있다. 또한 움직임 정보는 상술한 MVD에 관한 정보 및/또는 참조 픽처 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또한 움직임 정보는 L0 예측, L1 예측, 또는 쌍(bi) 예측이 적용되는지 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 관한 정보이다. 레지듀얼 정보는 레지듀얼 샘플들에 대한 양자화된 변환 계수들에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예측 모드 정보와 움직임 정보는 인터 예측 정보로 통칭될 수 있다.The encoding apparatus 100 encodes video information including prediction information and residual information (S1230). The encoding apparatus 100 may output the encoded image information in the form of a bitstream. The prediction information is information related to a prediction procedure and may include prediction mode information (eg, skip flag, merge flag, or mode index) and motion information. The motion information may include candidate selection information (eg, merge index, mvp flag, or mvp index) that is information for deriving a motion vector. Further, the motion information may include information on the MVD and/or reference picture index information described above. Further, the motion information may include information indicating whether L0 prediction, L1 prediction, or bi prediction is applied. The residual information is information about residual samples. The residual information may include information about quantized transform coefficients for residual samples. The prediction mode information and motion information may be collectively referred to as inter prediction information.
출력된 비트스트림은 (디지털) 저장매체에 저장되어 디코딩 장치로 전달될 수 있고, 또는 네트워크를 통하여 디코딩 장치로 전달될 수도 있다. The output bitstream may be stored in a (digital) storage medium and transmitted to a decoding device, or may be transmitted to a decoding device through a network.
한편, 상술한 바와 같이 인코딩 장치는 상기 참조 샘플들 및 상기 레지듀얼 샘플들을 기반으로 복원 픽처(복원 샘플들 및 복원 블록 포함)를 생성할 수 있다. 이는 디코딩 장치(200)에서 수행되는 것과 동일한 예측 결과를 인코딩 장치(100)에서 도출하기 위함이며, 이를 통하여 코딩 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서, 인코딩 장치(100)는 복원 픽처(또는 복원 샘플들, 복원 블록)을 메모리에 저장하고, 인터 예측을 위한 참조 픽처로 활용할 수 있다. 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, as described above, the encoding apparatus may generate a reconstructed picture (including reconstructed samples and a reconstructed block) based on the reference samples and the residual samples. This is because the encoding device 100 derives the same prediction result as that performed by the decoding device 200, and coding efficiency can be improved through this. Accordingly, the encoding apparatus 100 may store a reconstructed picture (or reconstructed samples, and a reconstructed block) in a memory and use it as a reference picture for inter prediction. As described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
도 14는 본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호의 디코딩 과정에서 인터 예측을 위한 흐름도의 예이고, 도 15는 본 명세서의 실시예에 따른 디코딩 장치 내 인터 예측부의 예를 도시한다.14 is an example of a flowchart for inter prediction in a process of decoding a video signal according to an embodiment of the present specification, and FIG. 15 shows an example of an inter prediction unit in a decoding apparatus according to an embodiment of the present specification.
디코딩 장치(200)는 인코딩 장치(100)에서 수행된 동작과 대응되는 동작을 수행할 수 있다. 디코딩 장치(200)는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 예측을 수행하고 예측 샘플들을 도출할 수 있다. The decoding apparatus 200 may perform an operation corresponding to the operation performed by the encoding apparatus 100. The decoding apparatus 200 may perform prediction on the current block and derive prediction samples based on the received prediction information.
구체적으로 디코딩 장치(200)는 수신된 예측 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정할 수 있다(S1410). 디코딩 장치(200)는 예측 정보 내의 예측 모드 정보를 기반으로 현재 블록에 어떤 인터 예측 모드가 적용되는지 결정할 수 있다. In more detail, the decoding apparatus 200 may determine a prediction mode for the current block based on the received prediction information (S1410). The decoding apparatus 200 may determine which inter prediction mode is applied to the current block based on prediction mode information in the prediction information.
예를 들어, 디코딩 장치(200)는 머지 플래그(merge flag)를 기반으로 현재 블록에 머지 모드가 적용되지 또는 (A)MVP 모드가 결정되는지 여부를 결정할 수 있다. 또는 디코딩 장치(200)는 모드 인덱스(mode index)를 기반으로 다양한 인터 예측 모드 후보들 중 하나를 선택할 수 있다. 인터 예측 모드 후보들은 스킵 모드, 머지 모드 및/또는 (A)MVP 모드를 포함할 수 있고, 또는 후술하는 다양한 인터 예측 모드들을 포함할 수 있다. For example, the decoding apparatus 200 may determine whether the merge mode is applied to the current block or the (A)MVP mode is determined based on the merge flag. Alternatively, the decoding apparatus 200 may select one of various inter prediction mode candidates based on a mode index. Inter prediction mode candidates may include a skip mode, a merge mode, and/or (A)MVP mode, or may include various inter prediction modes described below.
디코딩 장치(200)는 결정된 인터 예측 모드를 기반으로 현재 블록의 움직임 정보를 도출한다(S1420). 예를 들어, 디코딩 장치(200)는 현재 블록에 스킵 모드 또는 머지 모드가 적용되는 경우, 후술하는 머지 후보 리스트를 구성하고, 머지 후보 리스트에 포함된 머지 후보들이 중 하나의 머지 후보를 선택할 수 있다. 머지 후보의 선택은 머지 인덱스(merge index)를 기반으로 수행될 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보로부터 현재 블록의 움직임 정보가 도출할 수 있다. 선택된 머지 후보의 움직임 정보가 현재 블록의 움직임 정보로 이용될 수 있다. The decoding apparatus 200 derives motion information of the current block based on the determined inter prediction mode (S1420). For example, when the skip mode or the merge mode is applied to the current block, the decoding apparatus 200 may configure a merge candidate list to be described later, and select one merge candidate from among merge candidates included in the merge candidate list. . The selection of a merge candidate may be performed based on a merge index. Motion information of the current block may be derived from motion information of the selected merge candidate. Motion information of the selected merge candidate may be used as motion information of the current block.
다른 예로, 디코딩 장치(200)는, 현재 블록에 (A)MVP 모드가 적용되는 경우, 후술하는 (A)MVP 후보 리스트를 구성하고, (A)MVP 후보 리스트에 포함된 MVP 후보들 중 선택된 MVP 후보의 움직임 벡터를 현재 블록의 MVP로 이용할 수 있다. MVP의 선택은 상술한 선택 정보(MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 기반으로 수행될 수 있다. 이 경우 디코딩 장치(200)는 MVD에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 MVD를 도출할 수 있으며, 현재 블록의 MVP와 MVD를 기반으로 현재 블록의 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 또한, 디코딩 장치(200)는 참조 픽처 인덱스 정보를 기반으로 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 도출할 수 있다. 현재 블록에 관한 참조 픽처 리스트 내에서 참조 픽처 인덱스가 가리키는 픽처가 현재 블록의 인터 예측을 위하여 참조되는 참조 픽처로 도출될 수 있다. As another example, when the (A)MVP mode is applied to the current block, the decoding apparatus 200 constructs a (A)MVP candidate list to be described later, and (A) a selected MVP candidate among MVP candidates included in the MVP candidate list. The motion vector of can be used as the MVP of the current block. The selection of MVP may be performed based on the above-described selection information (MVP flag or MVP index). In this case, the decoding apparatus 200 may derive the MVD of the current block based on the information on the MVD, and may derive a motion vector of the current block based on the MVP and the MVD of the current block. Also, the decoding apparatus 200 may derive the reference picture index of the current block based on the reference picture index information. The picture indicated by the reference picture index in the reference picture list for the current block may be derived as a reference picture referenced for inter prediction of the current block.
한편, 후술하는 바와 같이 후보 리스트 구성 없이 상기 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있으며, 이 경우 후술하는 예측 모드에서 개시된 절차에 따라 현재 블록의 움직임 정보가 도출될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같은 후보 리스트 구성은 생략될 수 있다.Meanwhile, as described later, motion information of the current block may be derived without configuring a candidate list. In this case, motion information of the current block may be derived according to a procedure disclosed in a prediction mode to be described later. In this case, the configuration of the candidate list as described above may be omitted.
디코딩 장치(200)는 현재 블록의 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측 샘플들을 생성할 수 있다(S1430). 이 경우 디코딩 장치(200)는 현재 블록의 참조 픽처 인덱스를 기반으로 참조 픽처를 도출하고, 현재 블록의 움직임 벡터가 참조 픽처 상에서 가리키는 참조 블록의 샘플들을 이용하여 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다. 이 경우 후술하는 바와 같이 경우에 따라 현재 블록의 예측 샘플들 중 전부 또는 일부에 대한 예측 샘플 필터링 절차가 더 수행될 수 있다. The decoding apparatus 200 may generate prediction samples for the current block based on motion information of the current block (S1430). In this case, the decoding apparatus 200 may derive a reference picture based on the reference picture index of the current block, and may derive the prediction samples of the current block by using samples of the reference block indicated on the reference picture by the motion vector of the current block. . In this case, as will be described later, a prediction sample filtering procedure may be further performed on all or part of the prediction samples of the current block in some cases.
예를 들어, 디코딩 장치(200)의 인터 예측부(260)는 예측 모드 결정부(261), 움직임 정보 도출부(262), 예측 샘플 도출부(263)를 포함할 수 있으며, 예측 모드 결정부(181)에서 수신된 예측 모드 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 예측 모드를 결정하고, 움직임 정보 도출부(182)에서 수신된 움직임 정보에 관한 정보를 기반으로 상기 현재 블록의 움직임 정보(움직임 벡터 및/또는 참조 픽처 인덱스 등)를 도출하고, 예측 샘플 도출부(183)에서 상기 현재 블록의 예측 샘플들을 도출할 수 있다.For example, the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 200 may include a prediction mode determination unit 261, a motion information derivation unit 262, and a prediction sample derivation unit 263, and a prediction mode determination unit A prediction mode for the current block is determined based on the prediction mode information received at (181), and motion information (motion vector) of the current block is determined based on the information on the motion information received from the motion information derivation unit 182. And/or a reference picture index), and the prediction sample derivation unit 183 may derive prediction samples of the current block.
디코딩 장치(200)는 수신된 레지듀얼 정보를 기반으로 상기 현재 블록에 대한 레지듀얼 샘플들을 생성한다(S1440). 디코딩 장치(200)는 예측 샘플들 및 레지듀얼 샘플들을 기반으로 현재 블록에 대한 복원 샘플들을 생성하고, 이를 기반으로 복원 픽처를 생성할 수 있다(S1450). 이후 상기 복원 픽처에 인루프 필터링 절차 등이 더 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다. The decoding apparatus 200 generates residual samples for the current block based on the received residual information (S1440). The decoding apparatus 200 may generate reconstructed samples for the current block based on the prediction samples and the residual samples, and generate a reconstructed picture based on this (S1450). Thereafter, as described above, an in-loop filtering procedure or the like may be further applied to the reconstructed picture.
상술한 바와 같이 인터 예측 절차는 인터 예측 모드 결정 단계, 결정된 예측 모드에 따른 움직임 정보 도출 단계, 도출된 움직임 정보에 기반한 예측 수행(예측 샘플 생성) 단계를 포함할 수 있다.As described above, the inter prediction procedure may include determining an inter prediction mode, deriving motion information according to the determined prediction mode, and performing prediction based on the derived motion information (generating a prediction sample).
인터 예측 모드 결정Inter prediction mode determination
픽처 내 현재 블록의 예측을 위하여 다양한 인터 예측 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, 머지 모드, 스킵 모드, MVP 모드, 어파인(Affine) 모드 등 다양한 모드가 사용될 수 있다. DMVR(decoder side motion vector refinement) 모드, AMVR(adaptive motion vector resolution) 모드 등이 부수적인 모드로 더 사용될 수 있다. 어파인 모드는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. MVP 모드는 AMVP(advanced motion vector prediction) 모드라고 불릴 수도 있다. Various inter prediction modes may be used for prediction of a current block in a picture. For example, various modes, such as a merge mode, a skip mode, an MVP mode, and an affine mode, may be used. A decoder side motion vector refinement (DMVR) mode, an adaptive motion vector resolution (AMVR) mode, or the like may be further used as an auxiliary mode. The afine mode may also be referred to as an affine motion prediction mode. The MVP mode may also be called an advanced motion vector prediction (AMVP) mode.
현재 블록의 인터 예측 모드를 가리키는 예측 모드 정보가 인코딩 장치로부터 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 예측 모드 정보는 비트스트림에 포함되어 디코딩 장치(200)에서 수신될 수 있다. 예측 모드 정보는 다수의 후보 모드들 중 하나를 지시하는 인덱스 정보를 포함할 수 있다. 또는, 플래그 정보의 계층적 시그널링을 통하여 인터 예측 모드를 지시할 수도 있다. 이 경우 예측 모드 정보는 하나 이상의 플래그들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)는 스킵 플래그를 시그널링하여 스킵 모드 적용 여부를 지시하고, 스킵 모드가 적용 안되는 경우에 머지 플래그를 시그널링하여 머지 모드 적용 여부를 지시하고, 머지 모드가 적용 안되는 경우에 MVP 모드 적용되는 것으로 지시하거나 추가적인 구분을 위한 플래그를 더 시그널링할 수도 있다. 어파인 모드는 독립적인 모드로 시그널링될 수도 있고, 또는 머지 모드 또는 MVP 모드 등에 종속적인 모드로 시그널링될 수도 있다. 예를 들어, 어파인 모드는 후술하는 바와 같이 머지 후보 리스트 또는 MVP 후보 리스트의 하나의 후보로 구성될 수도 있다.Prediction mode information indicating the inter prediction mode of the current block may be signaled from the encoding device to the decoding device 200. The prediction mode information may be included in the bitstream and received by the decoding apparatus 200. The prediction mode information may include index information indicating one of a plurality of candidate modes. Alternatively, the inter prediction mode may be indicated through hierarchical signaling of flag information. In this case, the prediction mode information may include one or more flags. For example, the encoding apparatus 100 signals the skip flag to indicate whether to apply the skip mode, and when the skip mode is not applied, signals the merge flag to indicate whether to apply the merge mode, and when the merge mode is not applied It may indicate that the MVP mode is applied or a flag for additional classification may be further signaled. The afine mode may be signaled as an independent mode, or may be signaled as a mode dependent on the merge mode or the MVP mode. For example, the affine mode may be composed of one candidate of a merge candidate list or an MVP candidate list, as described later.
움직임 정보 도출Derive motion information
인코딩 장치(100) 또는 디코딩 장치(200)는 현재 블록의 움직임 정보를 이용하여 인터 예측을 수행할 수 있다. 인코딩 장치(100)는 움직임 추정(motion estimation) 절차를 통하여 현재 블록에 대한 최적의 움직임 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)는 현재 블록에 대한 원본 픽처 내 원본 블록을 이용하여 상관성이 높은 유사한 참조 블록을 참조 픽처 내의 정해진 탐색 범위 내에서 분수 픽셀 단위로 탐색할 수 있고, 이를 통하여 움직임 정보를 도출할 수 있다. 블록의 유사성은 위상(phase) 기반 샘플 값들의 차를 기반으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 블록의 유사성은 현재 블록(또는 현재 블록의 템플릿)과 참조 블록(또는 참조 블록의 템플릿) 간 SAD(sum of absolute difference)를 기반으로 계산될 수 있다. 이 경우 탐색 영역 내 SAD가 가장 작은 참조 블록을 기반으로 움직임 정보를 도출할 수 있다. 도출된 움직임 정보는 인터 예측 모드 기반으로 여러 방법에 따라 디코딩 장치로 시그널링될 수 있다.The encoding device 100 or the decoding device 200 may perform inter prediction using motion information of the current block. The encoding apparatus 100 may derive optimal motion information for the current block through a motion estimation procedure. For example, the encoding apparatus 100 may search for a similar reference block with high correlation using the original block in the original picture for the current block in units of fractional pixels within a predetermined search range within the reference picture, and through this Can be derived. The similarity of the block may be derived based on the difference between the phase-based sample values. For example, the similarity of blocks may be calculated based on a sum of absolute difference (SAD) between a current block (or a template of a current block) and a reference block (or a template of a reference block). In this case, motion information may be derived based on the reference block having the smallest SAD in the search area. The derived motion information may be signaled to the decoding apparatus according to various methods based on the inter prediction mode.
머지 모드 및 스킵 모드Merge mode and skip mode
머지 모드(merge mode)가 적용되는 경우, 현재 예측 블록의 움직임 정보가 직접적으로 전송되지 않고, 주변 예측 블록의 움직임 정보를 이용하여 현재 예측 블록의 움직임 정보를 유도하게 된다. 따라서, 인코딩 장치(100)는 머지 모드를 이용하였음을 알려주는 플래그 정보 및 주변의 어떤 예측 블록을 이용하였는지를 알려주는 머지 인덱스를 전송함으로써 현재 예측 블록의 움직임 정보를 지시할 수 있다.When the merge mode is applied, motion information of a current prediction block is not directly transmitted, and motion information of a current prediction block is derived using motion information of a neighboring prediction block. Accordingly, the encoding apparatus 100 may indicate motion information of the current prediction block by transmitting flag information indicating that the merge mode has been used and a merge index indicating which prediction block is used.
인코딩 장치(100)는 머지 모드를 수행하기 위해서 현재 예측 블록의 움직임 정보를 유도하기 위해 이용되는 머지 후보 블록(merge candidate block)을 서치하여야 한다. 예를 들어, 머지 후보 블록은 최대 5개까지 이용될 수 있으나, 본 명세서는 이에 한정되지 않는다. 그리고, 머지 후보 블록의 최대 개수는 슬라이스 헤더 또는 타일 그룹 헤더에서 전송될 수 있으며, 본 명세서는 이에 한정되지 않는다. 머지 후보 블록들을 찾은 후, 인코딩 장치(100)는 머지 후보 리스트를 생성할 수 있고, 이들 중 가장 작은 비용을 갖는 머지 후보 블록을 최종 머지 후보 블록으로 선택할 수 있다.In order to perform a merge mode, the encoding apparatus 100 must search for a merge candidate block used to induce motion information of a current prediction block. For example, up to five merge candidate blocks may be used, but the present specification is not limited thereto. In addition, the maximum number of merge candidate blocks may be transmitted in a slice header or a tile group header, and the present specification is not limited thereto. After finding the merge candidate blocks, the encoding apparatus 100 may generate a merge candidate list and select a merge candidate block having the lowest cost among them as the final merge candidate block.
머지 후보 리스트는 예를 들어 5개의 머지 후보 블록을 이용할 수 있다. 예를 들어, 4개의 공간적 머지 후보(spatial merge candidate)와 1개의 시간적 머지 후보(temporal merge candidate)를 이용할 수 있다.The merge candidate list may use, for example, 5 merge candidate blocks. For example, four spatial merge candidates and one temporal merge candidate can be used.
도 16은 본 명세서의 실시예에 따른 공간적 머지 후보로서 사용되는 공간적 주변 블록들의 예를 도시한다.16 illustrates examples of spatial neighboring blocks used as spatial merge candidates according to an embodiment of the present specification.
도 16을 참조하면, 현재 블록의 예측을 위하여 좌측 이웃 블록(A1), 좌하측(bottom-left) 이웃 블록(A0), 우상측(top-right) 이웃 블록(B0), 상측 이웃 블록(B1), 좌상측(top-left) 이웃 블록(B2) 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 현재 블록에 대한 머지 후보 리스트는 도 17과 같은 절차를 기반으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 16, for prediction of a current block, a left neighboring block A1, a bottom-left neighboring block A0, a top-right neighboring block B0, and an upper neighboring block B1. ), and at least one of the top-left neighboring block B2 may be used. The merge candidate list for the current block may be configured based on the procedure shown in FIG. 17.
도 17은 본 명세서의 실시예에 따른 머지 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.17 is an example of a flowchart for configuring a merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
코딩 장치(인코딩 장치(100) 또는 디코딩 장치(200))는 현재 블록의 공간적 주변 블록들을 탐색하여 도출된 공간적 머지 후보들을 머지 후보 리스트에 삽입한다(S1710). 예를 들어, 공간적 주변 블록들은 현재 블록의 좌하측 코너 주변 블록, 좌측 주변 블록, 우상측 코너 주변 블록, 상측 주변 블록, 좌상측 코너 주변 블록들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시로서 상술한 공간적 주변 블록들 이외에도 우측 주변 블록, 하측 주변 블록, 우하측 주변 블록 등 추가적인 주변 블록들이 더 상기 공간적 주변 블록들로 사용될 수 있다. 코딩 장치는 공간적 주변 블록들을 우선순위를 기반으로 탐색하여 가용한 블록들을 검출하고, 검출된 블록들의 움직임 정보를 공간적 머지 후보들로 도출할 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100) 또는 디코딩 장치(200)는 도 16에 도시된 5개의 블록들을 A1, B1, B0, A0, B2의 순서대로 탐색하여, 가용한 후보들을 순차적으로 인덱싱하여 머지 후보 리스트로 구성할 수 있다. The coding apparatus (encoding apparatus 100 or decoding apparatus 200) searches for spatial neighboring blocks of the current block and inserts the derived spatial merge candidates into the merge candidate list (S1710). For example, the spatial neighboring blocks may include a block around a lower left corner of a current block, a block around a left, a block around an upper right corner, a block around an upper side, and blocks around an upper left corner. However, as an example, in addition to the spatial neighboring blocks described above, additional neighboring blocks such as a right peripheral block, a lower peripheral block, and a right lower peripheral block may be further used as the spatial neighboring blocks. The coding apparatus may detect available blocks by searching spatial neighboring blocks based on priority, and derive motion information of the detected blocks as spatial merge candidates. For example, the encoding device 100 or the decoding device 200 searches the five blocks shown in FIG. 16 in the order of A1, B1, B0, A0, B2, and sequentially indexes the available candidates to obtain a merge candidate. It can be organized as a list.
코딩 장치는 현재 블록의 시간적 주변 블록을 탐색하여 도출된 시간적 머지 후보를 상기 머지 후보 리스트에 삽입한다(S1720). 시간적 주변 블록은 현재 블록이 위치하는 현재 픽처와 다른 픽처인 참조 픽처 상에 위치할 수 있다. 시간적 주변 블록이 위치하는 참조 픽처는 동일 위치 픽처(collocated picture) 또는 콜 픽처(col picture)라고 불릴 수 있다. 시간적 주변 블록은 콜 픽처 상에서의 현재 블록에 대한 동일 위치 블록(collocated block)의 우하측 코너 주변 블록 및 우하측 센터 블록의 순서로 탐색될 수 있다. 한편, 움직임 데이터 압축(motion data compression)이 적용되는 경우, 콜 픽처에 일정 저장 단위마다 특정 움직임 정보를 대표 움직임 정보로 저장할 수 있다. 이 경우 상기 일정 저장 단위 내의 모든 블록에 대한 움직임 정보를 저장할 필요가 없으며 이를 통하여 움직임 데이터 압축 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 일정 저장 단위는 예를 들어 16x16 샘플 단위, 또는 8x8 샘플 단위 등으로 미리 정해질 수도 있고, 또는 인코딩 장치(100)로부터 디코딩 장치(200)로 일정 저장 단위에 대한 사이즈 정보가 시그널링될 수도 있다. 움직임 데이터 압축이 적용되는 경우 시간적 주변 블록의 움직임 정보는 시간적 주변 블록이 위치하는 일정 저장 단위의 대표 움직임 정보로 대체될 수 있다. 즉, 이 경우 구현 측면에서 보면, 시간적 주변 블록의 좌표에 위치하는 예측 블록이 아닌, 시간적 주변 블록의 좌표(좌상단 샘플 포지션)를 기반으로 일정 값만큼 산술적 우측 시프트 후 산술적 좌측 시프트 한 위치를 커버하는 예측 블록의 움직임 정보를 기반으로 시간적 머지 후보가 도출될 수 있다. 예를 들어, 일정 저장 단위가 2nx2n 샘플 단위인 경우, 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb >> n) << n), (yTnb >> n) << n))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 일정 저장 단위가 16x16 샘플 단위인 경우, 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb >> 4) << 4), (yTnb >> 4) << 4))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다. 또는 예를 들어, 일정 저장 단위가 8x8 샘플 단위인 경우, 시간적 주변 블록의 좌표가 (xTnb, yTnb)라 하면, 수정된 위치인 ((xTnb >> 3) << 3), (yTnb >> 3) << 3))에 위치하는 예측 블록의 움직임 정보가 시간적 머지 후보를 위하여 사용될 수 있다.The coding apparatus inserts a temporal merge candidate derived by searching for a temporal neighboring block of the current block into the merge candidate list (S1720). The temporal neighboring block may be located on a reference picture that is a picture different from the current picture in which the current block is located. A reference picture in which a temporal neighboring block is located may be referred to as a collocated picture or a col picture. The temporal neighboring block may be searched in the order of the lower right corner neighboring block and the lower right center block of the collocated block with respect to the current block on the collocated picture. Meanwhile, when motion data compression is applied, specific motion information may be stored as representative motion information for each predetermined storage unit in a collocated picture. In this case, it is not necessary to store motion information for all blocks in the predetermined storage unit, and motion data compression effect can be obtained through this. In this case, the predetermined storage unit may be predetermined, for example, in a 16x16 sample unit, an 8x8 sample unit, or the like, or size information for a predetermined storage unit may be signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 have. When motion data compression is applied, motion information of a temporal neighboring block may be replaced with representative motion information of a predetermined storage unit in which a temporal neighboring block is located. In other words, in this case, in terms of implementation, it is not a prediction block located at the coordinates of a temporal neighboring block, but an arithmetic right shift by a certain value based on the coordinates of the temporal neighboring block (top left sample position) and then the arithmetic left shifted position is covered. A temporal merge candidate may be derived based on motion information of the prediction block. For example, if the constant storage unit is a 2nx2n sample unit, if the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb >> n) << n), (yTnb >> n) The motion information of the prediction block located at << n)) may be used for the temporal merge candidate. Specifically, for example, if the predetermined storage unit is a 16x16 sample unit, if the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb >> 4) << 4), (yTnb >> 4) Motion information of the prediction block located at << 4)) may be used for a temporal merge candidate. Or, for example, if the constant storage unit is an 8x8 sample unit, if the coordinates of the temporal neighboring block are (xTnb, yTnb), the modified positions ((xTnb >> 3) << 3), (yTnb >> 3 ) << 3)) motion information of a prediction block may be used for a temporal merge candidate.
코딩 장치는 현재 머지 후보들의 개수가 최대 머지 후보들의 개수보다 작은지 여부를 확인할 수 있다(S1730). 최대 머지 후보들의 개수는 미리 정의되거나 인코딩 장치(100)에서 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, 인코딩 장치(100)는 최대 머지 후보들의 개수에 관한 정보를 생성하고, 인코딩하여 비트스트림 형태로 디코딩 장치(200)로 전달할 수 있다. 최대 머지 후보들의 개수가 다 채워지면 이후의 후보 추가 과정은 진행하지 않을 수 있다. The coding apparatus may check whether the number of current merge candidates is smaller than the number of maximum merge candidates (S1730). The maximum number of merge candidates may be predefined or signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200. For example, the encoding apparatus 100 may generate information on the number of maximum merge candidates, encode, and transmit the information to the decoding apparatus 200 in the form of a bitstream. When the maximum number of merge candidates is filled, the subsequent candidate addition process may not proceed.
확인 결과 현재 머지 후보들의 개수가 상기 최대 머지 후보들의 개수보다 작은 경우, 코딩 장치는 추가 머지 후보를 머지 후보 리스트에 삽입한다(S1740). 추가 머지 후보는 예를 들어 ATMVP(adaptive temporal motion vector prediction), 결합된 양방향 예측(combined bi-predictive) 머지 후보(현재 슬라이스의 슬라이스 타입이 B 타입인 경우) 및/또는 영 벡터(zero vector) 머지 후보를 포함할 수 있다.As a result of checking, if the number of current merge candidates is less than the number of the maximum merge candidates, the coding apparatus inserts an additional merge candidate into the merge candidate list (S1740). Additional merge candidates include, for example, adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP), combined bi-predictive merge candidate (when the slice type of the current slice is B type), and/or zero vector merge. Can include candidates.
MVP 모드MVP mode
도 18은 본 명세서의 실시예에 따른 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP) 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.18 is an example of a flowchart for configuring a motion vector predictor (MVP) candidate list according to an embodiment of the present specification.
MVP 모드는 AMVP(advanced MVP 또는 adaptive MVP)로 지칭될 수 있다. MVP 모드가 적용되는 경우, 복원된 공간적 주변 블록(예를 들어, 도 16의 주변 블록)의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록(또는 Col 블록)에 대응하는 움직임 벡터를 이용하여, 움직임 벡터 예측자(motion vector predictor, MVP) 후보 리스트가 생성될 수 있다. 즉, 복원된 공간적 주변 블록의 움직임 벡터 및/또는 시간적 주변 블록에 대응하는 움직임 벡터는 움직임 벡터 예측자 후보로 사용될 수 있다. 상기 예측에 관한 정보는 상기 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서 선택된 최적의 움직임 벡터 예측자 후보를 지시하는 선택 정보(예: MVP 플래그 또는 MVP 인덱스)를 포함할 수 있다. 이 때, 예측부는 상기 선택 정보를 이용하여, 움직임 벡터 후보 리스트에 포함된 움직임 벡터 예측자 후보들 중에서, 현재 블록의 움직임 벡터 예측자를 선택할 수 있다. 인코딩 장치(100)의 예측부는 현재 블록의 움직임 벡터와 움직임 벡터 예측자 간의 움직임 벡터 차분(MVD)을 구할 수 있고, 이를 인코딩하여 비트스트림 형태로 출력할 수 있다. 즉, MVD는 현재 블록의 움직임 벡터에서 상기 움직임 벡터 예측자를 뺀 값으로 구해질 수 있다. 이 때, 디코딩 장치의 예측부는 상기 예측에 관한 정보에 포함된 움직임 벡터 차분을 획득하고, 상기 움직임 벡터 차분과 상기 움직임 벡터 예측자의 가산을 통해 현재 블록의 상기 움직임 벡터를 도출할 수 있다. 디코딩 장치의 예측부는 참조 픽처를 지시하는 참조 픽처 인덱스 등을 상기 예측에 관한 정보로부터 획득 또는 유도할 수 있다. 예를 들어, 움직임 벡터 예측자 후보 리스트는 도 18과 같이 구성될 수 있다.The MVP mode may be referred to as AMVP (advanced MVP or adaptive MVP). When the MVP mode is applied, a motion vector predictor using a motion vector of a reconstructed spatial neighboring block (eg, neighboring block in FIG. 16) and/or a motion vector corresponding to a temporal neighboring block (or Col block) A (motion vector predictor, MVP) candidate list may be generated. That is, a motion vector of the reconstructed spatial neighboring block and/or a motion vector corresponding to the temporal neighboring block may be used as a motion vector predictor candidate. The information on prediction may include selection information (eg, an MVP flag or an MVP index) indicating an optimal motion vector predictor candidate selected from among motion vector predictor candidates included in the list. In this case, the prediction unit may select a motion vector predictor of the current block from among motion vector predictor candidates included in the motion vector candidate list using the selection information. The prediction unit of the encoding apparatus 100 may obtain a motion vector difference (MVD) between the motion vector of the current block and the motion vector predictor, encode the motion vector, and output it in the form of a bitstream. That is, MVD may be obtained by subtracting the motion vector predictor from the motion vector of the current block. In this case, the prediction unit of the decoding apparatus may obtain a motion vector difference included in the prediction information, and derive the motion vector of the current block by adding the motion vector difference and the motion vector predictor. The prediction unit of the decoding apparatus may obtain or derive a reference picture index indicating a reference picture from the prediction information. For example, the motion vector predictor candidate list may be configured as shown in FIG. 18.
도 18을 참조하면, 코딩 장치는 움직임 벡터 예측을 위한 공간적 후보 블록을 탐색하여 예측 후보 리스트에 삽입한다(S1810). 예를 들어, 코딩 장치는 정해진 탐색 순서에 따라 주변 블록들에 대한 탐색을 수행하고, 공간적 후보 블록에 대한 조건을 만족하는 주변 블록의 정보를 예측 후보 리스트(MVP 후보 리스트)에 추가할 수 있다.Referring to FIG. 18, the coding apparatus searches for a spatial candidate block for motion vector prediction and inserts it into a prediction candidate list (S1810). For example, the coding apparatus may search for neighboring blocks according to a predetermined search order, and add information on neighboring blocks that satisfy a condition for a spatial candidate block to a prediction candidate list (MVP candidate list).
공간적 후보 블록 리스트를 구성한 후, 코딩 장치는 예측 후보 리스트에 포함된 공간적 후보 리스트의 개수와 기 설정된 기준 개수(예: 2)를 비교한다(S1820). 예측 후보 리스트에 포함된 공간적 후보 리스트의 개수가 기준 개수(예: 2)보다 크거나 같은 경우, 코딩 장치는 예측 후보 리스트의 구성을 종료할 수 있다. After constructing a spatial candidate block list, the coding apparatus compares the number of spatial candidate lists included in the prediction candidate list with a preset reference number (eg, 2) (S1820). When the number of spatial candidate lists included in the prediction candidate list is greater than or equal to the reference number (eg, 2), the coding apparatus may terminate the construction of the prediction candidate list.
그러나, 예측 후보 리스트에 포함된 공간적 후보 리스트의 개수가 기준 개수(예: 2)보다 작은 경우, 코딩 장치는 시간적 후보 블록을 탐색하여 예측 후보 리스트에 추가 삽입하고(S1830), 시간적 후보 블록이 사용 불가능한 경우, 제로 움직임 벡터를 예측 후보 리스트에 추가한다(S1840).However, when the number of spatial candidate lists included in the prediction candidate list is less than the reference number (eg, 2), the coding apparatus searches for a temporal candidate block and inserts it into the prediction candidate list (S1830), and the temporal candidate block is used. If not possible, a zero motion vector is added to the prediction candidate list (S1840).
예측 모드에 따라 도출된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록이 도출될 수 있다. 예측된 블록은 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)을 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 분수 샘플 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 참조 픽처 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들을 기반으로 상기 현재 블록의 예측 샘플들이 도출될 수 있다. 현재 블록에 어파인(affine) 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플/서브블록 단위 움직임 벡터(motion vector)에 기반하여 예측 샘플들이 생성될 수 있다. 양방향(bi-direction) 예측이 적용되는 경우, 제1 방향 예측(예: L0 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들과 제2 방향 예측(예: L1 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들의 (위상에 따른) 가중합을 통하여 최종 예측 샘플들이 도출될 수 있다. 도출된 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들 및 복원 픽처가 생성될 수 있고, 이후 인루프 필터링 등의 절차가 수행될 수 있음은 상술한 바와 같다.A predicted block for the current block may be derived based on motion information derived according to the prediction mode. The predicted block may include predicted samples (prediction sample array) of the current block. When the motion vector of the current block indicates a fractional sample unit, an interpolation procedure may be performed, through which prediction samples of the current block may be derived based on reference samples of the fractional sample unit within a reference picture. . When affine inter prediction is applied to the current block, prediction samples may be generated based on a motion vector per sample/subblock. When bi-direction prediction is applied, the prediction samples derived based on the first direction prediction (eg, L0 prediction) and the prediction samples derived based on the second direction prediction (eg, L1 prediction) Final prediction samples can be derived through weighted summation (according to the phase). As described above, reconstructed samples and reconstructed pictures may be generated based on the derived prediction samples, and then a procedure such as in-loop filtering may be performed.
한편, MVP 모드가 적용되는 경우, 참조 픽처 인덱스가 명시적으로 시그널링될 수 있다. 이 경우 L0 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL0)와 L1 예측을 위한 참조 픽처 인덱스(refidxL1)가 개별적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVP 모드가 적용되고 쌍 예측이 적용되는 경우, refidxL0에 관한 정보 및 refidxL1에 관한 정보가 모두 시그널링될 수 있다.Meanwhile, when the MVP mode is applied, a reference picture index may be explicitly signaled. In this case, a reference picture index (refidxL0) for L0 prediction and a reference picture index (refidxL1) for L1 prediction may be signaled separately. For example, when the MVP mode is applied and pair prediction is applied, both information about refidxL0 and information about refidxL1 may be signaled.
MVP 모드가 적용되는 경우, 상술한 바와 같이 인코딩 장치(100)에서 도출된 MVD에 관한 정보가 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다. MVD에 관한 정보는, 예를 들어, MVD 절대값 및 부호에 대한 x, y 성분을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, MVD 절대값이 0보다 큰지 여부(abs_mvd_greater0_flag), 1보다 큰지 여부, MVD 나머지를 나타내는 정보(abs_mvd_greater1_flag)가 단계적으로 시그널링될 수 있다. 예를 들어, MVD 절대값이 1보다 큰지 여부를 나타내는 정보(abs_mvd_greater1_flag)는 MVD 절대값이 0보다 큰지 여부를 나타내는 플래그 정보(abs_mvd_greater0_flag)의 값이 1인 경우에 한하여 시그널링될 수 있다.When the MVP mode is applied, information on the MVD derived from the encoding device 100 may be signaled to the decoding device 200 as described above. The information on the MVD may include, for example, information indicating the absolute value of the MVD and the x and y components of the sign. In this case, whether the absolute MVD value is greater than 0 (abs_mvd_greater0_flag), whether it is greater than 1, and information indicating the remainder of the MVD (abs_mvd_greater1_flag) may be signaled in stages. For example, information indicating whether the absolute MVD value is greater than 1 (abs_mvd_greater1_flag) may be signaled only when the value of the flag information (abs_mvd_greater0_flag) indicating whether the absolute MVD value is greater than 0 is 1.
예를 들어, MVD에 관한 정보는 아래의 표 1과 같은 신택스로 구성되어 인코딩 장치(100)에서 인코딩되어 디코딩 장치(200)로 시그널링될 수 있다.For example, information on MVD may be configured in a syntax as shown in Table 1 below, encoded in the encoding device 100, and signaled to the decoding device 200.
Figure PCTKR2020003349-appb-T000001
Figure PCTKR2020003349-appb-T000001
예를 들어, MVD[compIdx]는 abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *( abs_mvd_minus2[compIdx] + 2 ) * ( 1 - 2 * mvd_sign_flag[compIdx])를 기반으로 도출될 수 있다. 여기서 compIdx(또는 cpIdx)는 각 성분의 인덱스를 나타내며, 0 또는 1 값을 가질 수 있다. compIdx 0은 x 성분을 가리킬 수 있고, compIdx 1은 y 성분을 가리킬 수 있다. 다만, 이는 예시로서, x, y 좌표계 말고 다른 좌표계를 써서 각 성분별로 값을 나타낼 수도 있다. For example, MVD[compIdx] may be derived based on abs_mvd_greater0_flag[compIdx] *( abs_mvd_minus2[compIdx] + 2) * (1-2 * mvd_sign_flag[compIdx]). Here, compIdx (or cpIdx) represents the index of each component, and may have a value of 0 or 1. compIdx 0 may indicate the x component, and compIdx 1 may indicate the y component. However, this is an example, and values for each component may be expressed using a coordinate system other than the x and y coordinate systems.
한편, L0 예측을 위한 MVD (MVDL0)와 L1 예측을 위한 MVD(MVDL1)이 구분되어 시그널링될 수도 있으며, MVD에 관한 정보는 MVDL0에 관한 정보 및/또는 MVDL1에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 MVP 모드가 적용되고 양방향 예측이 적용되는 경우, MVDLO에 관한 정보와 MVDL1에 관한 정보가 모두 시그널링될 수 있다.Meanwhile, MVD (MVDL0) for L0 prediction and MVD (MVDL1) for L1 prediction may be differentiated and signaled, and the information on MVD may include information on MVDL0 and/or information on MVDL1. For example, when the MVP mode is applied to the current block and bidirectional prediction is applied, both information about MVDLO and information about MVDL1 may be signaled.
Symmetric MVD(SMVD)Symmetric MVD (SMVD)
도 19는 본 명세서의 실시예에 따른 대칭적(symmetric) MVD(motion vector difference) 모드가 적용되는 경우의 예를 도시한다.19 illustrates an example in which a symmetric motion vector difference (MVD) mode according to an embodiment of the present specification is applied.
한편, 양방향 예측이 적용되는 경우, 코딩 효율을 고려하여 SMVD(symmetric MVD)가 사용될 수도 있다. 이 경우, 움직임 정보 중 일부의 시그널링이 생략될 수 있다. 예를 들어, SVMD가 현재 블록에 적용되는 경우, refidxL0에 관한 정보, refidxL1에 관한 정보, MVDL1에 관한 정보가 인코딩 장치(100)로부터 디코딩 장치(200)로 시그널링되지 않고, 내부적으로 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 MVP 모드 및 양방향 예측이 적용되는 경우, SMVD 적용 여부를 지시하는 플래그 정보(예: symmetric MVD 플래그 정보 또는 sym_mvd_flag 신택스 요소)가 시그널링될 수 있으며 플래그 정보의 값이 1인 경우 디코딩 장치(200)는 현재 블록에 SMVD가 적용되는 것으로 판단할 수 있다. Meanwhile, when bidirectional prediction is applied, symmetric MVD (SMVD) may be used in consideration of coding efficiency. In this case, signaling of some of the motion information may be omitted. For example, when SVMD is applied to the current block, information on refidxL0, information on refidxL1, and information on MVDL1 are not signaled from the encoding device 100 to the decoding device 200 and may be derived internally. . For example, when the MVP mode and bidirectional prediction are applied to the current block, flag information indicating whether to apply SMVD (eg, symmetric MVD flag information or sym_mvd_flag syntax element) may be signaled and the value of the flag information is 1 The decoding apparatus 200 may determine that SMVD is applied to the current block.
SMVD 모드가 적용되는 경우(즉, symmetric MVD 플래그 정보의 값이 1인 경우), mvp_l0_lfag, mvp_l1_flag, 및 MVDL0에 관한 정보가 명시적으로(explicitly) 시그널링될 수 있고, 상술한 바와 같이 refidxL0에 관한 정보, refidxL1에 관한 정보, MVDL1에 관한 정보의 시그널링이 생략된 상태로 디코더의 내부에서 도출될 수 있다. 예를 들어, refidxL0는 참조 픽처 리스트 0(리스트 0, L0, 또는 제1 참조 리스트로 지칭될 수 있음) 내에서 POC(picture order count) 순서상 현재 픽처에 가장 가까운 이전 참조 픽처를 가리키는 인덱스로 도출될 수 있다. refidxL1은 참조 픽처 리스트 1 (리스트 1, L1, 또는 제2 참조 픽처 리스트로 지칭될 수 있음) 내에서 POC 순서상 현재 픽처에 가장 가까운 이후 참조 픽처를 가리키는 인덱스로 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, refidxL0 및 refidxL1은 둘 다 각각 0으로 도출될 수 있다. 또한, 예를 들어, refidxL0 및 refidxL1은 현재 픽처와의 관계에서 동일한 POC 차를 가지는 최소 인덱스로 각각 도출될 수 있다. 보다 구체적인 예로서, [현재 픽처의 POC] - [refidxL0가 지시하는 제1 참조 픽처의 POC]를 제1 POC 차분이라고 하고, [refidxL1가 지시하는 제2 참조 픽처의 POC]를 제2 POC 차분이라고 할 때, 제1 POC 차분과 제2 POC 차분이 동일한 경우에 한하여 제1 참조 픽처를 가리키는 refidxL0의 값이 현재 블록의 refidxL0의 값으로 도출되고, 제2 참조 픽처를 가리키는 refidxL1의 값이 현재 블록의 refidxL1의 값으로 도출될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 제1 POC 차분과 제2 POC 차분이 동일한 복수의 집합이 있는 경우, 그중 차분이 최소인 집합의 refidxL0, refidxL1이 현재 블록의 refidxL0, refidxL1로 도출될 수 있다.When the SMVD mode is applied (that is, when the value of symmetric MVD flag information is 1), information about mvp_l0_lfag, mvp_l1_flag, and MVDL0 may be explicitly signaled, and information about refidxL0 as described above , information on refidxL1, and signaling of information on MVDL1 may be omitted, and may be derived inside the decoder. For example, refidxL0 is derived as an index indicating the previous reference picture closest to the current picture in the order of the picture order count (POC) within the reference picture list 0 (which may be referred to as list 0, L0, or the first reference list). Can be. refidxL1 may be derived as an index indicating a subsequent reference picture closest to the current picture in the POC order in reference picture list 1 (which may be referred to as List 1, L1, or a second reference picture list). Also, for example, both refidxL0 and refidxL1 may be derived as 0, respectively. Also, for example, refidxL0 and refidxL1 may be derived as minimum indexes having the same POC difference in relation to the current picture. As a more specific example, [POC of the current picture]-[POC of the first reference picture indicated by refidxL0] is referred to as the first POC difference, and [POC of the second reference picture indicated by refidxL1] is referred to as the second POC difference. In this case, only when the first POC difference and the second POC difference are the same, the value of refidxL0 indicating the first reference picture is derived as the value of refidxL0 of the current block, and the value of refidxL1 indicating the second reference picture is the same as that of the current block. It can also be derived as the value of refidxL1. In addition, for example, when there are a plurality of sets in which the first POC difference and the second POC difference are the same, refidxL0 and refidxL1 of the set with the minimum difference may be derived as refidxL0 and refidxL1 of the current block.
MVDL1은 -MVDL0로 도출될 수 있다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 최종 MV는 아래의 수학식 1과 같이 도출될 수 있다.MVDL1 can be derived as -MVDL0. For example, the final MV for the current block may be derived as in Equation 1 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000001
Figure PCTKR2020003349-appb-M000001
수학식 1에서, mvx0, mvy0는 현재 블록에 대한 L0 방향 움직임 벡터의 x, y 성분을 나타내고, mvx1, mvy1는 현재 블록에 대한 L0 방향 예측을 위한 움직임 벡터의 x, y 성분을 나타내고, L1 방향 예측을 위한 움직임 벡터의 x, y 성분을 나타낸다. mvp0, mvp0는 L0 방향 예측을 위한 MVP의 움직임 벡터(L0 베이스 움직임 벡터), mvp1, mvp1은 L1 방향 예측을 위한 MVP의 움직임 벡터(L1 베이스 움직임 벡터)를 나타낸다. mvd0, mvd0는 L0 방향 예측을 위한 MVD의 x, y 성분을 나타낸다. 수학식 1에 따르면 L1 방향 예측을 위한 MVD는 L0 MVD와 동일한 값을 갖되 반대 부호를 갖는다.In Equation 1, mvx 0 and mvy 0 represent the x and y components of the L0 direction motion vector for the current block, and mvx 1 and mvy 1 represent the x and y components of the motion vector for L0 direction prediction for the current block. And the x and y components of the motion vector for L1 direction prediction. mvp 0 and mvp 0 denote an MVP motion vector for L0 direction prediction (L0 base motion vector), and mvp 1 and mvp 1 denote an MVP motion vector for L1 direction prediction (L1 base motion vector). mvd 0 and mvd 0 represent the x and y components of MVD for L0 direction prediction. According to Equation 1, MVD for L1 direction prediction has the same value as L0 MVD, but has an opposite sign.
어파인 모드(Affine mode)Affine mode
기존 비디오 코딩 시스템은 코딩 블록의 움직임을 표현하기 위해 하나의 움직임 벡터를 사용하였다(translation motion model 사용). 그러나, 하나의 움직임 벡터를 사용한 방법은 블록 단위에서 최적의 움직임을 표현했을 수 있으나, 실제 각 화소에 대한 최적의 움직임은 아니므로, 화소 단위에서 최적의 움직임 벡터를 결정한다면 부호화 효율을 높일 수 있다. 이를 위해 본 실시예는 어파인 움직임 모델(affine motion model)을 사용하여 인코딩/디코딩을 수행하는 어파인 움직임 예측(affine motion prediction) 방법이 설명된다. 어파인 움직임 예측 방법은 2개, 3개 혹은 4개의 움직임 벡터를 사용하여 블록의 각 화소 단위로 움직임 벡터가 표현될 수 있다.Existing video coding systems used one motion vector to represent the motion of a coding block (using a translation motion model). However, the method using one motion vector may express optimal motion in block units, but it is not actually optimal motion for each pixel, so if the optimal motion vector is determined in pixel units, coding efficiency can be improved. . To this end, the present embodiment describes an affine motion prediction method for encoding/decoding using an affine motion model. In the affine motion prediction method, a motion vector may be expressed in units of each pixel of a block using two, three, or four motion vectors.
도 20은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 움직임 모델(affine motion model)들의 예를 도시한다.20 illustrates an example of affine motion models according to an embodiment of the present specification.
어파인 움직임 모델은 도 16과 같이 4개의 움직임을 표현할 수 있다. 어파인 움직임 모델이 표현할 수 있는 움직임 중 3가지 움직임(translation, scale, rotate)을 표현하는 어파인 움직임 모델은 유사(또는 단순화된) 어파인 움직임 모델로 지칭되며, 본 명세서는 유사(또는 단수화된) 어파인 움직임 모델을 기준으로 제안된 방법들을 설명한다. 그러나, 본 명세서의 실시예가 유사(또는 단수화된) 어파인 움직임 모델에 한정되는 것은 아니다.The affine motion model can represent four motions as shown in FIG. 16. The affine motion model that expresses three movements (translation, scale, and rotate) among the movements that can be expressed by the affine motion model is referred to as a similar (or simplified) affine motion model. The proposed methods are described based on the affine motion model. However, the embodiments of the present specification are not limited to a similar (or singular) affine motion model.
도 21a 및 도 21b는 본 명세서의 실시예에 따른 제어점(control point)별 움직임 벡터의 예를 도시한다.21A and 21B illustrate examples of motion vectors for each control point according to an embodiment of the present specification.
도 21a 및 도 21b와 같이 어파인 움직임 예측은 2개 이상의 제어점 움직임 벡터(control point motion vector, CPMV)들을 이용하여 블록에 포함된 화소 위치별로 움직임 벡터를 결정할 수 있다.As shown in FIGS. 21A and 21B, the affine motion prediction may determine a motion vector for each pixel position included in a block using two or more control point motion vectors (CPMVs).
4-파라미터 어파인 움직임 모델(도 21a)에 대하여, 샘플 위치(x, y)에서의 움직임 벡터는 아래의 수학식 2와 같이 유도될 수 있다.For the 4-parameter affine motion model (FIG. 21A), the motion vector at the sample position (x, y) can be derived as in Equation 2 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000002
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6-파라미터 어파인 움직임 모델(도 21b)에 대하여, 샘플 위치(x, y)에서의 움직임 벡터는 아래의 수학식 3과 같이 유도될 수 있다.For a 6-parameter affine motion model (FIG. 21B), a motion vector at the sample position (x, y) can be derived as in Equation 3 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000003
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여기서 {v0x, v0y}는 부호화 블록의 좌상측(top-left) 코너 위치의 CP의 CPMV이고, {v1x, v1y}는 우상측(top-right) 코너 위치의 CP의 CPMV이고, {v2x, v2y}는 좌하측(bottom-left) 코너 위치의 CP의 CPMV이다. 그리고 W는 현재 블록의 너비(width)에 해당하고, H는 현재 블록의 높이(height)에 해당하고, {vx, vy}는 {x, y} 위치에서의 움직임 벡터이다.Where {v 0x , v 0y } is the CPMV of the CP at the top-left corner of the coding block, and {v 1x , v 1y } is the CPMV of the CP at the top-right corner, {v 2x , v 2y } is the CPMV of the CP at the bottom-left corner. In addition, W corresponds to the width of the current block, H corresponds to the height of the current block, and {v x , v y } is a motion vector at the position {x, y}.
도 22는 본 명세서의 실시예에 따른 각 서브블록에 대한 움직임 벡터의 예를 도시한다.22 shows an example of a motion vector for each subblock according to an embodiment of the present specification.
인코딩/디코딩 과정에서 어파인 MVF(motion vector field)는 화소 단위 혹은 이미 정의된 서브블록 단위에서 결정될 수 있다. 화소 단위로 MVF가 결정되는 경우 각 화소 값을 기준으로 움직임 벡터가 획득되고, 서브블록 단위로 MVP가 결정되는 경우 서브블록의 중앙(센터 우하측, 즉 중앙 4개의 샘플들 중 우하측 샘플) 화소 값 기준으로 해당 블록의 움직임 벡터가 획득될 수 있다. 이하 설명에서, 도 22와 같이 어파인 MVF가 4*4서브블록 단위에서 결정되는 경우를 가정하여 설명한다. 다만, 이것은 설명의 편의를 위함일 뿐 서브블록의 사이즈는 다양하게 변형될 수 있다.In the encoding/decoding process, a motion vector field (MVF), which is an affine, may be determined in a pixel unit or a predefined subblock unit. When the MVF is determined in units of pixels, a motion vector is obtained based on each pixel value, and when the MVP is determined in units of sub-blocks, the center of the sub-block (the lower right of the center, that is, the lower right of the center 4 samples) pixel A motion vector of a corresponding block may be obtained based on a value. In the following description, as shown in FIG. 22, it is assumed that the affine MVF is determined in units of 4*4 subblocks. However, this is only for convenience of explanation, and the size of the subblock may be variously changed.
즉, 어파인 예측이 사용 가능한 경우, 현재 블록에 적용가능한 움직임 모델은 다음 3가지를 포함할 수 있다. 병진 움직임 모델(translational motion model), 4-파라미터 어파인 움직임 모델(4-parameter affine motion model), 6-파라미터 어파인 움직임 모델(6-parameter affine motion mode). 여기서, 병진 움직임 모델은 기존 블록 단위 움직임 벡터가 사용되는 모델을 나타낼 수 있고, 4-파라미터 어파인 움직임 모델은 2개의 CPMV가 사용되는 모델을 나타낼 수 있고, 6-파라미터 어파인 움직임 모델은 3개의 CPMV가 사용되는 모델을 나타낼 수 있다. That is, when affine prediction is available, motion models applicable to the current block may include the following three types. Translational motion model, 4-parameter affine motion model, and 6-parameter affine motion mode. Here, the translational motion model can represent a model in which an existing block-based motion vector is used, a 4-parameter affine motion model can represent a model in which two CPMVs are used, and a 6-parameter affine motion model can represent three It can indicate the model in which CPMV is used.
어파인 움직임 예측은 어파인 MVP(또는 affine inter) 모드 및 어파인 머지를 포함할 수 있다. 어파인 움직임 예측에서, 현재 블록의 움직임 벡터들은 샘플 단위 또는 서브블록 단위로 유도될 수 있다.The affine motion prediction may include an affine MVP (or affine inter) mode and an affine merge. In affine motion prediction, motion vectors of a current block may be derived in units of samples or sub-blocks.
어파인 머지(Affine merge)Affine merge
어파인 머지 모드에서, CPMV는 어파인 움직임 예측으로 코딩된 주변 블록의 어파인 움직임 모델에 따라 결정될 수 있다. 탐색 순서에서 어파인 코딩된 주변 블록이 어파인 머지 모드를 위해 사용될 수 있다. 하나 또는 그 이상의 주변 블록들이 어파인 움직임 예측으로 코딩될 때 현재 블록은 AF_MERGE로 코딩될 수 있다. 즉, 어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 주변 블록의 CPMV들을 이용하여 현재 블록의 CPMV들이 도출될 수 있다. 이 경우 주변 블록의 CPMV들이 그대로 현재 블록의 CPMV들로 사용될 수도 있고, 주변 블록의 CPMV들이 주변 블록의 사이즈 및 현재 블록의 사이즈를 기초로 수정됨으로써 현재 블록의 CPMV들로 사용될 수 있다.In the afine merge mode, the CPMV may be determined according to the afine motion model of the neighboring block coded by the afine motion prediction. Affine-coded neighboring blocks in the search order may be used for the affine merge mode. When one or more neighboring blocks are coded by affine motion prediction, the current block may be coded as AF_MERGE. That is, when the affine merge mode is applied, CPMVs of the current block may be derived using CPMVs of neighboring blocks. In this case, CPMVs of the neighboring block may be used as CPMVs of the current block, or CPMVs of the neighboring block may be used as CPMVs of the current block by being modified based on the size of the neighboring block and the size of the current block.
어파인 머지 모드가 적용되는 경우, 현재 블록에 대한 CPMV들의 도출을 위하여 어파인 머지 후보 리스트가 구성될 수 있다. 어파인 머지 후보 리스트는, 예를 들어, 다음 후보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When the affine merge mode is applied, an affine merge candidate list may be constructed to derive CPMVs for the current block. The affine merge candidate list may include at least one of the following candidates, for example.
1) 상속된 어파인 후보들(inherited affine candidates)1) Inherited affine candidates
2) 구성된 어파인 후보들(constructed affine candidates)2) Constructed affine candidates
3) 제로 MV 후보(zero MV candidate)3) zero MV candidate
여기서, 상속된 어파인 후보들은 주변 블록이 어파인 모드로 코딩된 경우, 주변 블록의 CPMV들을 기반으로 도출되는 후보이고, 구성된 어파인 후보들(constructed affine candidates)은 각 CPMV 단위로 해당 CP 주변 블록의 MV를 기반으로 CPMV들을 구성함(constructing)으로써 도출된 후보이고, 제로 MV 후보(zero MV candidate)는 0을 값으로 갖는 CPMV들로 구성된 후보를 나타낼 수 있다.Here, the inherited affine candidates are candidates derived based on the CPMVs of the neighboring block when the neighboring block is coded in the affine mode, and constructed affine candidates are the corresponding CP neighboring blocks in each CPMV unit. It is a candidate derived by constructing CPMVs based on MV, and a zero MV candidate may represent a candidate composed of CPMVs having a value of 0.
도 23은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 머지 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.23 is an example of a flowchart for configuring an affine merge candidate list according to an embodiment of the present specification.
도 23을 참조하면, 코딩 장치(인코딩 장치 또는 디코딩 장치)는 후보 리스트에 상속된 어파인 후보들(inherited affine candidates)을 삽입하고(S2310), 구성된 어파인 후보들(constructed affine candidates)을 어파인 후보 리스트에 삽입하고(S2320), 제로 MV 후보(zero MV candidate)를 어파인 후보 리스트에 삽입할 수 있다(S2330). 일 실시예에서, 코딩 장치는, 후보 리스트에 포함된 후보들의 개수가 기준 개수(예: 2개)보다 작은 경우, 구성된 어파인 후보들 또는 제로 MV 후보를 삽입할 수 있다.Referring to FIG. 23, a coding device (encoding device or decoding device) inserts inherited affine candidates into a candidate list (S2310), and constructs constructed affine candidates into an affine candidate list. Then, a zero MV candidate may be inserted into the affine candidate list (S2330). In an embodiment, when the number of candidates included in the candidate list is smaller than the reference number (eg, two), the coding apparatus may insert the configured affine candidates or the zero MV candidate.
도 24는 본 명세서의 실시예에 따른 상속된(inherited) 어파인 움직임 예측자를 유도하기 위한 블록들의 예를 도시하며, 도 25는 본 명세서의 실시예에 따른 상속된 어파인 움직임 예측자를 유도하기 위한 제어점 움직임 벡터들의 예를 도시한다.24 shows examples of blocks for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification, and FIG. 25 is a diagram for deriving an inherited affine motion predictor according to an embodiment of the present specification. An example of control point motion vectors is shown.
최대 2개(좌측 인접 CU로부터 하나와 상측 인접 CU들 중 하나)의 상속된 어파인 후보들이 있을 수 있으며, 이는 주변 블록들의 어파인 움직임 모델로부터 유도될 수 있다. 도 24에서 후보 블록들이 도시된다. 좌측 예측자에 대한 스캔 순서는 A0 - A1이고, 상측 예측자에 대한 스캔 순서는 B0 - B1 - B2이다. 각 측면으로부터의 첫번째 상속된 후보들만이 선택된다. 두 상속된 후보들 사이에 프루닝 체크(pruning check)는 수행되지 않을 수 있다. 인접한 어파인 CU가 확인되면, 인접한 어파인 CU의 제어점 움직임 벡터들이 현재 CU의 어파인 머지 리스트에서 CPMVP(control point motion vector predictor) 후보를 유도하기 위해 사용될 수 있다. 도 25에 도시된 것과 같이, 만약 좌측 주변 블록 A가 어파인 모드로 코딩된 경우, 블록 A를 포함하는 CU의 움직임 벡터들 좌상측 코너, 우상측 코너, 및 좌하측 코너의 v2, v3, 및 v4가 사용된다. 블록 A가 4-파라미터 어파인 모델로 코딩되면, 현재 CU의 2개의 CPMV들이 v2 및 v3에 따라 계산된다. 블록 A가 6-파라미터 모델로 코딩된 경우, 현재 CU의 3개의 CPMV들은 v2, v3, 및 v4에 따라 계산된다.There may be up to two (one from the left neighboring CU and one of the upper neighboring CUs) of inherited affine candidates, which may be derived from the affine motion model of neighboring blocks. Candidate blocks are shown in FIG. 24. The scan order for the left predictor is A0-A1, and the scan order for the upper predictor is B0-B1-B2. Only the first inherited candidates from each side are selected. A pruning check may not be performed between the two inherited candidates. When the adjacent affine CU is identified, control point motion vectors of the adjacent affine CU may be used to derive a control point motion vector predictor (CPMVP) candidate from the affine merge list of the current CU. As shown in FIG. 25, if the left neighboring block A is coded in the afine mode, motion vectors of the CU including the block A are v 2 , v 3 of the upper left corner, the upper right corner, and the lower left corner. , And v 4 are used. When block A is coded with a 4-parameter affine model, two CPMVs of the current CU are calculated according to v 2 and v 3 . When block A is coded with a 6-parameter model, the three CPMVs of the current CU are calculated according to v 2 , v 3 , and v 4 .
도 26은 본 명세서의 실시예에 따른 구성된(constructed) 어파인 머지 후보를 유도하기 위한 블록들의 예를 도시한다.26 shows an example of blocks for deriving a constructed affine merge candidate according to an embodiment of the present specification.
구성된 어파인 머지(constructed affine merge)는 각 제어점 마다의 이웃한 병진 움직임 정보를 결합함으로써 구성되는 후보를 의미한다. 도 26에서 도시된 것과 같이 제어점들에 대한 움직임 정보는 특정된 공간적 이웃들 및 시간적 이웃들로부터 유도된다. CPMVk (k = 1, 2, 3, 4)는 k번째 제어점을 나타낸다. 좌상측 코너의 CPMV1 (CP0)에 대하여, B2 - B3 - A2 순서로 블록들이 체크되고 첫번째 사용 가능한 블록의 MV가 사용된다. 우상측 코너의 CPMV2 (CP1)에 대하여 B1 - B0 순서로 블록들이 체크되고, 좌하측 코너의 CPMV3 (CP2)에 대하여 A1 - A0 순서로 블록들이 체크된다. 사용 가능하다면, TMVP가 우하측 코너의 CPMV4 (CP3)에 대하여 사용된다.The constructed affine merge means a candidate formed by combining neighboring translational motion information for each control point. As shown in FIG. 26, motion information for control points is derived from specified spatial and temporal neighbors. CPMV k (k = 1, 2, 3, 4) represents the kth control point. For CPMV1 (CP0) of the upper left corner, blocks are checked in the order of B2-B3-A2 and the MV of the first available block is used. Blocks are checked in the order of B1-B0 with respect to CPMV2 (CP1) in the upper right corner, and blocks in the order of A1-A0 with CPMV3 (CP2) in the lower left corner. If available, TMVP is used for CPMV4 (CP3) in the lower right corner.
4개의 제어점들의 MV들이 획득되면, 어파인 머지 후보들이 이러한 움직임 정보에 기반하여 구성된다. 아래의 제어점 MV들의 조합들이 순서대로 사용된다:When MVs of the four control points are obtained, affine merge candidates are configured based on this motion information. The following combinations of control point MVs are used in order:
{CPMV1, CPMV2, CPMV3}, {CPMV1, CPMV2, CPMV4}, {CPMV1, CPMV3, CPMV4},{CPMV1, CPMV2, CPMV3}, {CPMV1, CPMV2, CPMV4}, {CPMV1, CPMV3, CPMV4},
{CPMV2, CPMV3, CPMV4}, {CPMV1, CPMV2}, {CPMV1, CPMV3}{CPMV2, CPMV3, CPMV4}, {CPMV1, CPMV2}, {CPMV1, CPMV3}
3개의 CPMV들의 조합들은 6-파라미터 어파인 머지 후보를 구성하고, 2개의 CPMV들의 조합은 4-파라미터 어파인 머지 후보를 구성한다. 모션 스케일링 프로세스를 회피하기 위하여, 제어점들의 참조 인덱스들이 다르면, 관련된 제어점 MV들의 조합은 버려진다(discarded).Combinations of three CPMVs constitute a 6-parameter affine merge candidate, and a combination of two CPMVs constitutes a 4-parameter affine merge candidate. In order to avoid the motion scaling process, if the reference indices of the control points are different, the combination of the related control point MVs is discarded.
어파인 MVP(Affine MVP)Affine MVP
도 27은 본 명세서의 실시예에 따른 어파인 MVP 후보 리스트를 구성하기 위한 흐름도의 예이다.27 is an example of a flowchart for configuring an affine MVP candidate list according to an embodiment of the present specification.
어파인 MVP 모드에서, 현재 블록에 대한 2개 이상의 CPMVP(control point motion vector prediction)와 CPMV가 결정 이후, 차이 값에 해당하는 CPMVD(control point motion vector difference)를 인코딩 장치(100)로부터 디코딩 장치(200)로 전송된다.In the afine MVP mode, after two or more control point motion vector prediction (CPMVP) and CPMV for the current block are determined, a control point motion vector difference (CPMVD) corresponding to the difference value is obtained from the encoding device 100 from the decoding device ( 200).
어파인 MVP 모드가 적용되는 경우, 현재 블록에 대한 CPMV들의 도출을 위하여 어파인 MVP 후보 리스트가 구성될 수 있다. 예를 들어, 어파인 MVP 후보 리스트는 다음 후보들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어파인 MVP 후보 리스트는 최대 n개(예: 2개)의 후보를 포함할 수 있다.When the affine MVP mode is applied, an affine MVP candidate list may be configured to derive CPMVs for the current block. For example, the affine MVP candidate list may include at least one of the following candidates. For example, the affine MVP candidate list may include a maximum of n (eg, 2) candidates.
1) 인접 CU들의 CPMV들로부터 외삽된(extrapolated) 상속된 어파인 MVP 후보들 (Inherited affine mvp candidates that extrapolated from the CPMVs of the neighbour CUs) (S2710)1) Inherited affine mvp candidates that extrapolated from the CPMVs of the neighbor CUs (S2710)
2) 인접 CU들의 병진 MV들을 사용하여 유도되는 구성된 어파인 MVP 후보들 CPMVPs (Constructed affine mvp candidates CPMVPs that are derived using the translational MVs of the neighbour CUs) (S2720)2) Constructed affine mvp candidates CPMVPs that are derived using the translational MVs of the neighbor CUs) derived using the translational MVs of adjacent CUs (S2720)
3) 주변 CU들로부터의 병진 MV들에 기반한 추가적인 후보들 (Additional candidates based on Translational MVs from neighboring CUs) (S2730)3) Additional candidates based on Translational MVs from neighboring CUs (S2730)
4) 제로 MV 후보 (Zero MVs candidate) (S2740)4) Zero MVs candidate (S2740)
여기서, 상속된 어파인 후보(inherited affine candidate)는, 주변 블록이 어파인 모드로 코딩된 경우 주변 블록의 CPMV들에 기반하여 도출되는 후보이고, 구성된 어파인 후보(constructed affine candidate)는 각 CPMV 단위로 해당 CP 주변 블록의 MV를 기반으로 CPMV들을 구성함으로써 도출된 후보이며, 제로 MV 후보는 그 값이 0인 CPMV들로 구성된 후보를 나타낸다. 어파인 MVP 후보 리스트에 대한 최대 후보 개수가 2개인 경우, 위 순서에서 2) 이하의 후보들은 현재 후보의 개수가 2개 미만인 경우에 대해 고려되고 추가될 수 있다. 또한, 주변 CU들로부터의 병진 MV들에 기반한 추가적인 후보들(additional candidates based on Translational MVs from neighboring CUs)은 아래와 같은 순서로 도출될 수 있다.Here, the inherited affine candidate is a candidate derived based on the CPMVs of the neighboring block when the neighboring block is coded in the affine mode, and the constructed affine candidate is each CPMV unit. As a candidate, it is a candidate derived by configuring CPMVs based on the MV of a block adjacent to the corresponding CP, and a zero MV candidate represents a candidate composed of CPMVs whose value is 0. When the maximum number of candidates for the affine MVP candidate list is two, in the above order, 2) or less candidates may be considered and added when the number of current candidates is less than two. In addition, additional candidates based on Translational MVs from neighboring CUs from neighboring CUs may be derived in the following order.
1) 만약 후보 개수가 2 미만이고 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV0가 유효하면 CPMV0를 어파인 MVP 후보로 사용한다. 즉, CP0, CP1, CP2의 MV가 모두 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV0와 동일하게 설정된다.1) If the number of candidates is less than 2 and the constructed candidate CPMV0 is valid, CPMV0 is used as an affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV0 of the constructed candidate.
2) 만약 후보 개수가 2 미만이고 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV1 이 유효하면 CPMV1를 어파인 MVP 후보로 사용한다. 즉, CP0, CP1, CP2의 MV 가 모두 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV1와 동일하게 설정된다. 2) If the number of candidates is less than 2 and the constructed candidate CPMV1 is valid, CPMV1 is used as an affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV1 of the constructed candidate.
3) 만약 후보 개수가 2 미만이고 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV2가 유효하면 CPMV2를 어파인 MVP 후보로 사용한다. 즉, CP0, CP1, CP2의 MV가 모두 구성된 후보(constructed candidate)의 CPMV2와 동일하게 설정된다.3) If the number of candidates is less than 2 and the constructed candidate CPMV2 is valid, CPMV2 is used as the affine MVP candidate. That is, the MVs of CP0, CP1, and CP2 are all set to be the same as CPMV2 of the constructed candidate.
4) 만약 후보 개수가 2 미만이면 TMVP(temporal motion vector predictor or mvCol)를 어파인 MVP 후보로 사용한다.4) If the number of candidates is less than 2, TMVP (temporal motion vector predictor or mvCol) is used as an affine MVP candidate.
어파인 MVP 후보 리스트는 도 27과 같은 절차에 의해 도출될 수 있다.The affine MVP candidate list may be derived by the procedure shown in FIG. 27.
상속된 MVP 후보들의 확인 순서는 상속된 어파인 머지 후보들의 확인 순서와 동일하다. 다른 점은, MVP 후보에 대하여, 현재 블록과 동일한 참조 픽처를 갖는 어파인 CU만이 고려된다는 점이다. 상속된 어파인 움직임 예측자가 후보 리스트에 추가될 때 프루닝 프로세스는 적용되지 않는다.The order of checking inherited MVP candidates is the same as that of the inherited affine merge candidates. The difference is that, for the MVP candidate, only affine CUs having the same reference picture as the current block are considered. When the inherited affine motion predictor is added to the candidate list, the pruning process is not applied.
구성된 MVP 후보는 도 26에 도시된 주변 블록들로부터 유도된다. 어파인 머지 후보의 구성과 동일한 확인 순서가 사용된다. 또한, 주변 블록의 참조 픽처 인덱스 또한 확인된다. 확인 순서에서 인터 코딩되고 현재 CU와 동일한 참조 픽처를 갖는 첫번째 블록이 사용된다.The configured MVP candidate is derived from neighboring blocks shown in FIG. 26. The same confirmation order as the composition of the affine merge candidate is used. In addition, reference picture indexes of neighboring blocks are also checked. The first block that is inter-coded in the check order and has the same reference picture as the current CU is used.
SbTMVP (Subblock-based temporal motion vector prediction)SbTMVP (Subblock-based temporal motion vector prediction)
도 28a 및 도 28b는 본 명세서의 실시예에 따른 ATMVP(adaptive temporal motion vector prediction)에서 사용되는 공간적 주변 블록들과 공간적 주변 블록으로부터 도출된 서브(sub)-CU(coding block) 움직임 필드의 예를 도시한다. 28A and 28B illustrate examples of spatial neighboring blocks used in adaptive temporal motion vector prediction (ATMVP) and a sub-coding block (CU) motion field derived from spatial neighboring blocks according to an embodiment of the present specification. Shows.
SbTMVP(Subblock-based temporal motion vector prediction) 방법이 사용될 수 있다. TMVP(temporal motion vector prediction)와 유사하게, 현재 픽처에서 CU들에 대한 움직임 벡터 예측자와 머지 모드를 개선하기 위하여 SbTMVP가 동일위치 픽처에서 움직임 필드를 사용할 수 있다. TMVP에 의해 사용되는 동일한 동일위치 픽처가 SbTMVP에 대하여 사용된다. SbTMVP는 아래의 두 측면에서 TMVP와 차이가 있다.Subblock-based temporal motion vector prediction (SbTMVP) method may be used. Similar to temporal motion vector prediction (TMVP), SbTMVP may use a motion field in the co-located picture to improve the motion vector predictor and merge mode for CUs in the current picture. The same co-located picture used by TMVP is used for SbTMVP. SbTMVP differs from TMVP in the following two aspects.
1. TMVP는 CU 레벨에서 움직임을 예측하나 SbTMVP는 sub-CU 레벨에서 움직임을 예측한다.1. TMVP predicts motion at the CU level, but SbTMVP predicts motion at the sub-CU level.
2. TMVP각 동일위치 픽처에서의 동일위치 블록(여기서 동일위치 블록은 현재으로 CU에 대하여 우하측 또는 센터 블록임)부터 시간적 움직임 벡터를 가져오는 반면, SbTMVP는 동일위치 픽처로부터의 시간적 움직임 정보를 가져오기 이전에 움직임 시프트를 적용하는데, 여기서 움직임 시프트는 현재 CU의 공간적 주변 블록들 중 하나로부터의 움직임 벡터로부터 획득된다.2. TMVP The temporal motion vector is obtained from the co-located block in each co-located picture (here, the co-located block is currently the lower right or center block of the CU), whereas SbTMVP retrieves temporal motion information from the co-located picture. Apply motion shift before import, where the motion shift is obtained from a motion vector from one of the spatial neighboring blocks of the current CU.
SbTMVP 프로세스가 도 28a 및 도 28b에서 도시된다. SbTMVP는 두 단계에서 현재 CU 내 sub-CU들의 움직임 벡터들을 예측한다. 제1 단계에서, 도 30a에서의 공간적 이웃들이 A1, B1, B0, A0의 순서로 검사된다. 동일위치 픽처를 그 참조 픽처로서 사용하는 움직임 벡터를 갖는 첫번째 공간적 주변 블록이 확인될 때, 이 움직임 벡터는 움직임 시프트가 적용될 것으로 선택된다. (As soon as and the first spatial neighboring block that has a motion vector that uses the collocated picture as its reference picture is identified, this motion vector is selected to be the motion shift to be applied). 그러한 움직임이 공간적 주변들로부터 확인되지 않으면, 움직임 시프트는 (0, 0)으로 설정된다.The SbTMVP process is shown in FIGS. 28A and 28B. SbTMVP predicts motion vectors of sub-CUs in the current CU in two steps. In the first step, the spatial neighbors in FIG. 30A are examined in the order of A1, B1, B0, and A0. When the first spatial neighboring block having a motion vector using the co-located picture as its reference picture is identified, this motion vector is selected to be motion shifted. (As soon as and the first spatial neighboring block that has a motion vector that uses the collocated picture as its reference picture is identified, this motion vector is selected to be the motion shift to be applied). If such motion is not confirmed from spatial surroundings, the motion shift is set to (0, 0).
제2 단계에서, 도 30b에서 도시된 것과 같이 동일위치 픽처로부터 sub-CU 레벨 움직임 정보(움직임 벡터들 및 참조 인덱스들)를 획득하기 위하여 제1 단계에서 확인된 움직임 시프트가 적용된다(즉, 현재 블록의 좌표들에 더해진다). 도 30b에서의 예는 블록 A1의 움직임으로 움직임 시프트가 설정되는 것을 가정한다. 그러면, 각 sub-CU에 대하여, 동일위치 픽처에서의 그 대응하는 블록(센터 샘플을 커버하는 가장 작은 움직임 그리드)의 움직임 정보가 sub-CU에 대한 움ㅈ깅미 정보를 유도하기 위하여 사용된다. 동일위치 sub-CU의 움직임 정보가 확인된 이후, TMVP 프로세스와 유사한 방식으로 현재 sub-CU의 참조 인덱스들과 움직임 벡터들로 변환된다, 여기서 시간적 움직임 스케일링이 시간적 움직임 벡터들의 참조 픽처들이 현재 CU의 시간적 움직임 벡터들에 얼라인(align)되도록 적용된다.In the second step, the motion shift identified in the first step is applied to obtain sub-CU level motion information (motion vectors and reference indices) from the co-located picture as shown in FIG. 30B (that is, the current Are added to the block's coordinates). The example in FIG. 30B assumes that a motion shift is set by the motion of block A1. Then, for each sub-CU, the motion information of the corresponding block (the smallest motion grid covering the center sample) in the co-located picture is used to derive the motion information for the sub-CU. After the motion information of the co-located sub-CU is confirmed, it is converted into reference indices and motion vectors of the current sub-CU in a manner similar to the TMVP process, where temporal motion scaling is the reference pictures of the temporal motion vectors. It is applied to be aligned with temporal motion vectors.
SbTMVP 후보와 어파인 머지 후보들을 포함하는 결합된 서브블록 기반의 머지 리스트가 어파인 머지 모드(서브블록 기반 머지 모드로 지칭될 수 있음)의 시그널링을 위해 사용될 수 있다. SbTMVP 모드는 SPS(sequence parameter set)에 의해 활성화/비활성화될 수 있다. SbTMVP 모드가 활성화되면, SbTMVP 예측자가 서브블록 기반의 머지 후보들의 리스트의 첫번째 엔트리로서 추가되고, 어파인 머지 후보들이 이후에 추가된다. 어파인 머지 후보 리스트의 최대 허용된 사이즈는 5일 수 있다.The combined subblock-based merge list including the SbTMVP candidate and the afine merge candidate may be used for signaling of the afine merge mode (which may be referred to as a subblock-based merge mode). The SbTMVP mode may be activated/deactivated by a sequence parameter set (SPS). When the SbTMVP mode is activated, the SbTMVP predictor is added as the first entry in the list of subblock-based merge candidates, and affine merge candidates are added later. The maximum allowed size of the affine merge candidate list may be 5.
SbTMVP에서 사용되는 sub-CU 사이즈는 8x8로 고정되고, 어파인 머지 모드에 대해서도 동일하며, SbTMVP 모드는 오직 너비와 높이가 모두 8보다 크거나 같은 CU에 대해서만 적용될 수 있다.The size of the sub-CU used in SbTMVP is fixed at 8x8, the same is applied to the affine merge mode, and the SbTMVP mode can only be applied to CUs with both width and height greater than or equal to 8.
추가적인 SbTMVP 머지 후보의 인코딩 로직은 다른 머지 후보들과 동일하며, 즉, P 또는 B 슬라이스 내의 각 CU에 대하여, SbTMVP 후보를 사용하지 여부를 결정하기 위한 추가적인 RD(rate-distortion) 체크가 수행된다.The encoding logic of the additional SbTMVP merge candidate is the same as other merge candidates, that is, for each CU in the P or B slice, an additional RD (rate-distortion) check is performed to determine whether to use the SbTMVP candidate.
AMVR (Adaptive Motion Vector Resolution)AMVR (Adaptive Motion Vector Resolution)
기존에, 슬라이스 헤더에서 use_integer_mv_flag가 0일 때 (CU의 예측된 움직임 벡터와 움직임 벡터 사이의) MVD(motion vector difference)가 1/4 휘도 샘플(quarter-luma-sample) 단위로 시그널링 될 수 있다. 본 문서에서, CU-레벨 AMVR 방식이 소개된다. AMVR은 CU의 MVD가 1/4 휘도 샘플, 정수 휘도 샘플, 또는 4 휘도 샘플 단위로 코딩되도록 할 수 있다. 현재 CU가 적어도 하나의 0이 아닌 MVD 성분(non-zero MVD component)을 가지면, CU-레벨 MVD 해상도 지시자(indication)가 조건적으로 시그널링된다. 모든 MVD 성분들(즉, 참조 리스트 L0 및 참조 리스트 L1에 대한 수평 및 수직 MVD들)이 0이면, 1/4 휘도 샘플 MVD 해상도가 유추된다.Conventionally, when use_integer_mv_flag in a slice header is 0, a motion vector difference (MVD) (between the predicted motion vector and the motion vector of the CU) may be signaled in units of quarter-luma-samples. In this document, the CU-level AMVR scheme is introduced. The AMVR may cause the MVD of the CU to be coded in units of 1/4 luminance samples, integer luminance samples, or 4 luminance samples. If the current CU has at least one non-zero MVD component, a CU-level MVD resolution indicator is conditionally signaled. If all MVD components (i.e., horizontal and vertical MVDs for reference list L0 and reference list L1) are 0, then the 1/4 luminance sample MVD resolution is inferred.
적어도 하나의 0이 아닌 MVD 성분을 갖는 CU에 대하여, 제1 플래그가 1/4 휘도 샘플 MVD 정확도가 상기 CU에 대해 적용되는지 여부를 결정하기 위해 시그널링된다. 만약 제1 플래그가 0이면, 추가적인 시그널링이 필요하지 않고 1/4 휘도 샘플 MVD 정확도가 현재 CU에 대해 사용된다. 그렇지 않으면, 제2 플래그가 정수 휘도 샘플 또는 4 휘도 샘플 MVD 정확도가 사용되는지 여부를 지시하기 위해 시그널링 된다. 복원된 MV가 의도된 정확도(1/4 휘도 샘플, 정수 휘도 샘플, 또는 4 휘도 샘플)를 담보하기 위하여, CU에 대한 움직임 벡터 예측자들은 이전에 MVD와 함께 추가된 움직임 벡터 예측자와 동일한 정확도를 갖도록 반올림될(rounded) 수 있다. 움직임 벡터 예측자들은 0으로 반올림될 수 있다. (즉, 음의 움직임 벡터 예측자는 양의 무한대로 반올림되고 양의 움직임 벡터 예측자는 음의 무한대로 반올림된다). 인코더는 RD 체크를 사용하여 현재 CU에 대한 움직임 벡터 해상도를 결정한다. 각 MVD 해상도에 대한 3번의 CU-레벨 RD 체크를 항상 수행하는 것을 회피하기 위하여, 4 휘도 샘플 MVD 해상도의 RD 체크는 조건적으로 호출될 수 있다. 1/4 샘플 MVD 정확도의 RD 비용이 첫번째로 계산된다. 그러면, 4 휘도 샘플 MVD 정확도의 RD 비용의 확인이 필요한지 여부를 결정하기 위하여 정수 휘도 샘플 MVD 정확도의 RD 비용이 1/4 휘도 샘플 MVD 정확도의 RD 비용과 비교된다. 1/4 휘도 샘플 MVD 정확도에 대한 RD 비용이 정수 휘도 샘플 MVD 정확도의 RD 비용보다 작을 때, 4 샘플 MVD 정확도의 RD 비용은 생략된다.For a CU with at least one non-zero MVD component, a first flag is signaled to determine whether 1/4 luminance sample MVD accuracy is applied for that CU. If the first flag is 0, no additional signaling is required and 1/4 luminance sample MVD accuracy is used for the current CU. Otherwise, a second flag is signaled to indicate whether integer luminance samples or 4 luminance samples MVD accuracy is used. In order for the reconstructed MV to assure the intended accuracy (1/4 luminance sample, integer luminance sample, or 4 luminance sample), the motion vector predictors for CU have the same accuracy as the motion vector predictors previously added with MVD Can be rounded to have Motion vector predictors can be rounded to zero. (I.e., negative motion vector predictors are rounded to positive infinity and positive motion vector predictors are rounded to negative infinity). The encoder determines the motion vector resolution for the current CU using the RD check. In order to avoid always performing three CU-level RD checks for each MVD resolution, the RD check of 4 luminance samples MVD resolution can be called conditionally. The RD cost of 1/4 sample MVD accuracy is calculated first. Then, the RD cost of the integer luminance sample MVD accuracy is compared with the RD cost of the 1/4 luminance sample MVD accuracy to determine whether it is necessary to check the RD cost of the 4 luminance sample MVD accuracy. When the RD cost for 1/4 luminance sample MVD accuracy is less than the RD cost for integer luminance sample MVD accuracy, the RD cost of 4 sample MVD accuracy is omitted.
움직임 필드 저장 (Motion Field Storage)Motion Field Storage
메모리 부하의 감소를 위하여, 이전에 디코딩된 참조 픽처의 움직임 정보는 일정 영역 단위로 저장될 수 있다. 이는 temporal motion field storage, motion field compression, 또는 motion data compression으로 지칭될 수 있다. 이 경우 어파인 모드가 적용되었는지 여부에 따라 움직임 정보의 저장 단위가 다르게 설정될 수 있다. 이 경우, 명시적으로 시그널링된 움직임 벡터들 중에서 가장 높은 정확도를 갖는 것은 1/4 휘도 샘플(quarter-luma-sample)이다. 어파인 모드와 같은 몇몇 인터 예측 모드들에서, 움직임 벡터들은 1/16 휘도 샘플 정확도(1/16th-luma-sample precision)에서 유도되고 움직임 보상된 예측은 1/16 샘플 정확도에서 수행된다. 내부적 움직임 필드 저장의 관점에서, 모든 움직임 벡터들은 1/16 휘도 샘플 정확도로 저장된다.In order to reduce the memory load, motion information of a reference picture previously decoded may be stored in units of a predetermined area. This may be referred to as temporal motion field storage, motion field compression, or motion data compression. In this case, the storage unit of motion information may be set differently depending on whether the affine mode is applied. In this case, the one with the highest accuracy among explicitly signaled motion vectors is a quarter-luma-sample. In some inter prediction modes, such as the afine mode, motion vectors are derived at 1/16th-luma-sample precision and motion compensated prediction is performed at 1/16th-sample accuracy. In terms of internal motion field storage, all motion vectors are stored with 1/16 luminance sample accuracy.
본 문서에서, TMVP와 ATMVP에 의해 사용되는 시간적 움직임 필드 저장을 위하여, 움직임 필드 압축은 8x8 정확도(granularity)에서 수행된다. In this document, for storing the temporal motion field used by TMVP and ATMVP, motion field compression is performed with 8x8 granularity.
히스토리 기반 머지 후보 유도(History-based merge candidate derivation)History-based merge candidate derivation
HMVP(history-based MVP) 머지 후보는 공간적 MVP와 TMVP 이후 머지 리스트에 추가될 수 있다. 본 방법에서, 이전에 코딩된 블록의 움직임 정보가 테이블에 저장되고 현재 CU에 대한 MVP로서 사용된다. 다수의 HMVP 후보들로 구성된 테이블은 인코딩/디코딩 프로세스 동안 유지된다. 새로운 CTU 행이 사용되면, 테이블은 리셋된다(비워진다). 서브블록이 아닌 인터 예측으로 코딩된 CU가 있을 때, 관련된 움직임 정보가 새로운 HMVP 후보로서 테이블의 마지막 엔트리에 추가된다. HMVP (history-based MVP) merge candidates may be added to the merge list after spatial MVP and TMVP. In this method, motion information of a previously coded block is stored in a table and used as an MVP for a current CU. A table composed of multiple HMVP candidates is maintained during the encoding/decoding process. When a new CTU row is used, the table is reset (emptied). When there is a CU coded by inter prediction other than a subblock, related motion information is added to the last entry of the table as a new HMVP candidate.
일 실시예에서, HMVP 테이블 사이즈(S)는 6으로 설정되는데, 이는 최대 6개의 HVMP 후보들이 테이블에 추가될 수 있음을 의미한다. 테이블에 새로운 움직임 후보를 삽입할 때, 제한된(constrained) FIFO(first-in-first-out) 규칙이 사용된다. 여기서 추가하고자 하는 HMVP 후보가 동일한 HMVP 후보가 테이블에 존재하는지 여부를 확인하기 위한 중복성(redundancy) 확인이 먼저 수행된다. 동일한 HMVP 후보가 존재하면, 기존의 동일한 HMVP 후보가 테이블로부터 제거되고 모든 HMVP 후보들이 앞 순서로 이동한다. In one embodiment, the HMVP table size (S) is set to 6, which means that a maximum of 6 HVMP candidates can be added to the table. When inserting a new motion candidate into a table, a constrained first-in-first-out (FIFO) rule is used. Here, a redundancy check is first performed to check whether an HMVP candidate with the same HMVP candidate to be added exists in the table. If the same HMVP candidate exists, the same existing HMVP candidate is removed from the table and all HMVP candidates are moved in the previous order.
HMVP 후보들은 머지 후보 리스트 구성 프로세스에서 사용될 수 있다. 테이블에서 가장 최근의 HMVP 후보들이 확인되고, TMVP 후보 다음 순서로 머지 후보 리스트에 삽입된다. HMVP 후보에 대한 중복성 확인이 공간적 또는 시간적 머지 후보에 대해 적용된다.HMVP candidates can be used in the merge candidate list construction process. The most recent HMVP candidates are identified in the table, and are inserted into the merge candidate list in order after TMVP candidates. Redundancy check for HMVP candidates is applied to spatial or temporal merge candidates.
중복성 확인 동작들의 수행 횟수를 감소시키기 위하여, 아래의 단순화 방법들이 사용될 수 있다.In order to reduce the number of times the redundancy check operations are performed, the following simplification methods may be used.
1) 머지 리스트 생성을 위한 HMVP 후보들의 개수는 (N <= 4) ? M : (8 - N)으로 설정된다. 여기서 N은 머지 리스트에 존재하는 후보들의 개수, M은 테이블에서 사용 가능한 HMVP 후보들의 개수를 나타낸다.1) The number of HMVP candidates for creating a merge list is (N <= 4)? M: It is set to (8-N). Here, N denotes the number of candidates existing in the merge list, and M denotes the number of HMVP candidates available in the table.
2) 사용 가능한 머지 후보들의 총 개수가 최대 허용된 머지 후보들의 개수에서 1을 뺀 값에 도달하면, HVMP로부터의 머지 후보 리스트 구성 프로세스는 종료된다.2) When the total number of usable merge candidates reaches a value minus 1 from the maximum number of allowed merge candidates, the process of constructing a merge candidate list from HVMP is terminated.
쌍 평균 머지 후보 유도(Pair-wise average merge candidates derivation)Pair-wise average merge candidates derivation
쌍 평균 후보들은 머지 후보 리스트에 존재하는 후보들의 기 정의된 쌍들의평균에 의해 생성된다. 여기서 기 정의된 쌍들은 {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}로서 정의되는데, 0, 1, 2, 3과 같은 숫자들은 머지 후보 리스트에서의 머지 인덱스이다. 움직임 벡터들의 평균은 각 참조 리스트에 대해 개별적으로 계산된다. 하나의 리스트에서 2개의 움직임 벡터들이 모두 사용 가능하면, 2개의 움직임 벡터들이 서로 다른 참조 픽처에 대한 것이라 하더라도 2개의 움직임 벡터들의 평균 값이 사용된다. 만약 하나의 움직임 벡터만이 사용 가능하면, 그 사용 가능한 움직임 벡터가 바로 사용된다. 사용 가능한 움직임 벡터가 없으면, 그 리스트는 사용 불가능한(invalid) 것으로 유지된다.Pair average candidates are generated by an average of predefined pairs of candidates existing in the merge candidate list. Here, the predefined pairs are defined as {(0, 1), (0, 2), (1, 2), (0, 3), (1, 3), (2, 3)}, 0, 1 Numbers such as, 2, and 3 are merge indexes in the merge candidate list. The average of motion vectors is calculated individually for each reference list. If both motion vectors are available in one list, the average value of the two motion vectors is used even if the two motion vectors are for different reference pictures. If only one motion vector is available, the available motion vector is used immediately. If there are no motion vectors available, the list is kept invalid.
쌍 평균 머지 후보가 추가된 이후에도 머지 리스트가 채워지지 않을 때, 제로 MV들이 최대 머지 후보 개수에 도달할 때까지 삽입된다.When the merge list is not filled even after the pair average merge candidate is added, zero MVs are inserted until the maximum number of merge candidates is reached.
MMVD (Merge mode with MVD)MMVD (Merge mode with MVD)
암묵적으로 유도된 움직임 정보가 현재 CU의 예측 샘플 생성에 직접적으로 사용되는 머지 모드에 더하여, 움직임 벡터 차분을 사용한 머지 모드(merge mode with motion vector differences)가 제공될 수 있다. 유사한 움직임 정보 듀오 방법들이 스킵 모드와 머지 모드에 사용될 수 있으므로, MMVD는 스킵 모드에 적용될 수 있다. MMVD 플래그는 MMVD 모드가 CU에 대하여 사용되는지 여부를 나타내기 위하여 스킵 플래그 및 머지 모드의 전송 이후 MMVD 플래그가 시그널링될 수 있다. MMVD에서, 머지 후보가 선택된 이후, 시그널링된 MVD의 정보에 의해 움직임 벡터가 가공(refine)될 수 있다. 추가 정보는 머지 후보 플래그, 움직임 크기를 나타내는 인덱스, 그리고 움직임 방향의 지시에 대한 인덱스를 포함한다. MMVD 모드에서, 머지 리스트에서 처음 2개의 후보들 중 하나가 MV basis로서 선택된다. 머지 후보 플래그가 어느 후보가 사용되는지 여부를 지시하기 위하여 시그널링된다.In addition to a merge mode in which the implicitly derived motion information is directly used to generate a prediction sample of the current CU, a merge mode with motion vector differences may be provided. Since similar motion information duo methods can be used in skip mode and merge mode, MMVD can be applied to skip mode. The MMVD flag may signal the MMVD flag after transmission of the skip flag and merge mode to indicate whether the MMVD mode is used for the CU. In MMVD, after a merge candidate is selected, a motion vector may be refined by the signaled MVD information. The additional information includes a merge candidate flag, an index indicating a motion size, and an index for an indication of a motion direction. In MMVD mode, one of the first two candidates in the merge list is selected as the MV basis. A merge candidate flag is signaled to indicate which candidate is used.
도 29는 본 명세서의 실시예에 따른 MMVD(merge mode with MVD) 탐색 포인트의 예를 도시한다. 거리 인덱스(distance index)는 움직임 크기 정보와 시작점으로부터의 기 정의된 오프셋(pre-defined offset)을 지시한다. 도 29에 도시된 것과 같이, 오프셋이 수평 성분 또는 수직 성분에 더해진다. 거리 인덱스와 기 정의된 오프셋 사이의 관계가 표 2와 같이 정의될 수 있다.29 illustrates an example of a merge mode with MVD (MMVD) search point according to an embodiment of the present specification. The distance index indicates motion size information and a pre-defined offset from a starting point. As shown in Fig. 29, an offset is added to the horizontal component or the vertical component. The relationship between the distance index and the predefined offset may be defined as shown in Table 2.
Figure PCTKR2020003349-appb-T000002
Figure PCTKR2020003349-appb-T000002
방향 인덱스는 시점점에 대한 MVD의 방향을 나타낸다. 방향 인덱스는 표 3에서 나타난 것과 같이 4개의 방향들 중 하나를 나타낼 수 있다. MVD 부호의 의미는 시작 MV의 정보에 따라 다양할 수 있다. 시작 MV가 단방향 예측(uni-prediction) MV이거나 현재 픽처의 동일한 사이드를 가리키는 쌍 예측(bi-prediction) MV이면(즉, 두 참조 픽처들의 POC가 모두 현재 픽처보다 크거나, 모두 현재 픽처보다 작을 때), 아래의 표 3에서의 부호는 시작 MVD에 더해지는 MV 오프셋의 부호를 나타낸다. 시작 MV가 현재 픽처의 다른 사이드를 가리키는 두 MV를 사용하면(즉, 한 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC 보다 크고, 다른 참조 픽처의 POC가 현재 픽처의 POC 보다 작으면), 아래 표 3의 부호는 시작 MV의 list0 MV 성분에 더해지는 MV 오프셋의 부호를 나타내고 list1 MV에 대한 부호는 반대의 값이다.The direction index represents the direction of the MVD with respect to the viewpoint. The direction index may represent one of four directions as shown in Table 3. The meaning of the MVD code may vary depending on the information of the starting MV. If the starting MV is a uni-prediction MV or a bi-prediction MV pointing to the same side of the current picture (i.e., when the POCs of both reference pictures are larger than the current picture, or both are smaller than the current picture) ), the code in Table 3 below indicates the code of the MV offset added to the starting MVD. If the starting MV uses two MVs pointing to the other side of the current picture (that is, if the POC of one reference picture is larger than the POC of the current picture and the POC of the other reference picture is smaller than the POC of the current picture), The sign represents the sign of the MV offset added to the list0 MV component of the starting MV, and the sign for list1 MV is the opposite.
Figure PCTKR2020003349-appb-T000003
Figure PCTKR2020003349-appb-T000003
DMVR (Decoder side motion vector refinement)DMVR (Decoder side motion vector refinement)
DMVR은 디코더 측에서 주변 블록의 움직임 정보를 가공(refine)함으로써 예측을 수행하는 방법이다. DMVR이 적용되는 경우, 디코더는 스킵/머지 모드에서 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 생성된 템플릿에 기반하여 비용 비교를 통해 개선된 움직임 정보를 유도할 수 있다. 본 실시예에 따른 DMVR은 부가적인 정보의 시그널링 없이 움직임 예측의 정밀도를 높이고 압축 성능을 향상시킬 수 있다. 본 실시예에서, 설명의 편의를 위하여 디코더를 기준으로 설명하나, 본 실시예의 DMVR은 인코더에도 유사한 방법이 적용될 수 있다.The DMVR is a method of performing prediction by refining motion information of neighboring blocks at the decoder side. When DMVR is applied, the decoder may derive improved motion information through cost comparison based on a template generated by using motion information of neighboring blocks in the skip/merge mode. The DMVR according to the present embodiment can improve the precision of motion prediction and improve compression performance without signaling of additional information. In this embodiment, the description is based on a decoder for convenience of description, but a similar method may be applied to an encoder in the DMVR of this embodiment.
도 30은 본 명세서의 실시예에 따른 DMVR 프로세스의 예를 도시한다. 도 30을 참고하면, 먼저 디코더는 list 0 및 list 1 방향의 초기 움직임 벡터(또는 움직임 정보)에 의해 식별되는 예측 블록들을 가중합(예: 평균)함으로써 템플릿(또는 바이래터럴 템플릿)을 생성할 수 있다. 여기서, 초기 움직임 벡터는 머지/스킵 모드에서 주변 블록의 움직임 정보를 이용하여 유도된 움직임 벡터를 나타낸다.30 shows an example of a DMVR process according to an embodiment of the present specification. Referring to FIG. 30, first, the decoder may generate a template (or a viral template) by weighting (eg, averaging) prediction blocks identified by initial motion vectors (or motion information) in the list 0 and list 1 directions. have. Here, the initial motion vector represents a motion vector derived using motion information of neighboring blocks in the merge/skip mode.
그리고, 디코더는 템플릿 매칭(template matching) 동작을 통해 템플릿과 참조 영상의 샘플 영역 사이의 차분 값을 최소화하는 움직임 벡터를 유도할 수 있다. 여기서, 샘플 영역은 참조 픽쳐 내에서 초기 예측 블록의 주변 영역을 나타내며, 샘플 영역은 주변 영역, 참조 영역, 탐색 영역, 탐색 범위, 또는 탐색 공간으로 지칭될 수 있다. 템플릿 매칭 동작은 템플릿과 참조 영상의 샘플 영역 사이의 비용 측정 값을 계산하는 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비용 측정에는 SAD(sum of absolute differences)가 이용될 수 있다. 일 예로, 비용 함수로서 정규화된 SAD가 사용될 수 있다. 이때, 매칭 비용은 SAD(T - mean(T), 2 * P[x] - 2 * mean(P[x]))로 주어질 수 있다. 여기서 T는 템플릿을 나타내고, P[x]는 탐색영역 내 블록을 나타낸다. 그리고, 2개의 참조 픽쳐 각각에 대하여 최소 템플릿 비용을 산출하는 움직임 벡터가 갱신된 움직임 벡터(초기 움직임 벡터를 대체하는)로서 고려될 수 있다. 도 30에 도시 된 바와 같이, 디코더는 갱신된 움직임 벡터 MV0' 및 MV1'를 이용하여 최종 양방향 예측 결과(즉, 최종 양방향 예측 블록)를 생성할 수 있다. 일 실시예로서, 갱신된(또는 새로운) 움직임 벡터 유도를 위한 다중-반복 연산(multi-iteration)이 최종 양방향 예측 결과 획득에 사용될 수 있다.In addition, the decoder may derive a motion vector that minimizes a difference value between the template and the sample region of the reference image through a template matching operation. Here, the sample area represents an area surrounding the initial prediction block in the reference picture, and the sample area may be referred to as a surrounding area, a reference area, a search area, a search range, or a search space. The template matching operation may include calculating a cost measurement value between the template and the sample area of the reference image. For example, the sum of absolute differences (SAD) can be used to measure cost. As an example, a normalized SAD may be used as a cost function. In this case, the matching cost may be given as SAD(T-mean(T), 2 * P[x]-2 * mean(P[x])). Here, T represents a template, and P[x] represents a block in the search area. Further, a motion vector for calculating the minimum template cost for each of the two reference pictures may be considered as an updated motion vector (replaces the initial motion vector). As shown in FIG. 30, the decoder may generate a final bidirectional prediction result (ie, a final bidirectional prediction block) using the updated motion vectors MV0' and MV1'. As an embodiment, a multi-iteration operation for deriving an updated (or new) motion vector may be used to obtain a final bidirectional prediction result.
도 31은 본 명세서의 실시예에 따른 DMVR 프로세스의 예를 도시한다. 일 실시예에서, 디코더는 초기 움직임 보상 예측(즉, 종래의 머지/스킵 모드를 통한 움직임 보상 예측)의 정확도를 향상시키기 위하여 DMVR 프로세스를 호출할 수 있다. 예를 들어, 디코더는 현재 블록의 예측 모드가 머지 모드 또는 스킵 모드이고, 현재 블록에 디스플레이 순서상 현재 픽쳐를 기준으로 양방향의 참조 픽쳐가 반대 방향에 있는 양방향 예측이 적용되는 경우, 도 31와 같은 DMVR 프로세스를 수행할 수 있다.31 shows an example of a DMVR process according to an embodiment of the present specification. In one embodiment, the decoder may invoke the DMVR process to improve the accuracy of initial motion compensation prediction (ie, motion compensation prediction through a conventional merge/skip mode). For example, when the prediction mode of the current block is the merge mode or the skip mode, and the bidirectional prediction in which the bidirectional reference picture is in the opposite direction based on the current picture in display order is applied to the current block, as shown in FIG. DMVR process can be performed.
도 31을 참조하면, 디코더는 먼저 list0 및 list1 방향의 초기 움직임 벡터(또는 움직임 정보)에 의해 식별되는 예측 블록들을 가중합(예컨대, 평균)하여 템플릿(또는 바이래터럴 템플릿)을 생성할 수 있다(S3110). 그리고, 디코더는 템플릿 매칭을 통해 정수 화소 단위로 탐색을 수행함으로써 초기 움직임 벡터를 가공(refinement)할 수 있다(S3120). 일 예로, 탐색 단계에서 바이리니어 보간 필터링(bilinear interpolation filtering)을 사용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다. 만약, 초기 움직임 벡터가 변경된 경우(S3130), 디코더는 템플릿 매칭을 통해 정수 화소 단위로 탐색하여 변경된 움직임 벡터를 가공(refinement)할 수 있다(S3140). 이 경우에도, 바이리니어 보간 필터링(bilinear interpolation filtering)을 사용하여 움직임 보상이 수행될 수 있다. 이후, 디코더는 최종 움직임 벡터(또는 최종 갱신된 움직임 벡터, 최종 변경된 움직임 벡터)를 이용하여 움직임 보상을 수행할 수 있다(S3150). 일 예로, DMVR 프로세스가 완료된 후, 보간 필터(regular interpolation filter)를 사용하여 최종적인 움직임 보상이 수행될 수 있다. 만약, 초기 움직임 벡터가 변경되지 않은 경우, 디코더는 초기 움직임 벡터를 이용하여 움직임 보상을 수행할 수 있다. 일 예로, DMVR 프로세스가 완료된 후, regular interpolation filters을 사용하여 최종적인 움직임 보상이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 31, a decoder may first generate a template (or a viral template) by weighting (eg, averaging) prediction blocks identified by initial motion vectors (or motion information) in the list0 and list1 directions ( S3110). In addition, the decoder may refine the initial motion vector by performing a search in units of integer pixels through template matching (S3120). For example, motion compensation may be performed by using bilinear interpolation filtering in the search step. If the initial motion vector is changed (S3130), the decoder may search in integer pixel units through template matching and refine the changed motion vector (S3140). Even in this case, motion compensation may be performed using bilinear interpolation filtering. Thereafter, the decoder may perform motion compensation using the last motion vector (or the last updated motion vector or the last changed motion vector) (S3150). For example, after the DMVR process is completed, final motion compensation may be performed using a regular interpolation filter. If the initial motion vector is not changed, the decoder may perform motion compensation using the initial motion vector. For example, after the DMVR process is completed, final motion compensation may be performed using regular interpolation filters.
일 실시예로서, 탐색 영역은 1개의 중심점 및 5개의 주변 지점을 포함하는 총 6개의 탐색 지점으로 구성될 수 있다. 첫 번째 단계에서, 5개의 점(CENTER, UP, LEFT, DOWN 및 RIGHT)이 먼저 탐색 영역으로 설정될 수 있다. 두 번째 단계에서, 4개의 주변 점에 대해 획득된 매칭 비용에 따라 4개의 꼭지점 중 하나(TOP-LEFT, TOP-RIGHT, BOTTOM-LEFT 및 BOTTOM-RIGHT)가 탐색 영역에 포함될 수 있다. 일 예로, 4개의 꼭지점 중 하나를 선택하는 과정에서 비용의 그래디언트(gradient)가 사용될 수 있다. 또한, 일 예로, 가공(refinement)된 움직임 벡터는 움직임 벡터 업데이트 프로세스를 통해 갱신 및 저장될 수도 있고, 하드웨어 설계 및 구현 용이성을 고려하여 움직임 벡터 업데이트 프로세스 없이 현재 블록의 움직임 보상에만 이용될 수도 있다.As an embodiment, the search area may be composed of a total of 6 search points including one central point and five surrounding points. In the first step, five points (CENTER, UP, LEFT, DOWN, and RIGHT) may first be set as the search area. In the second step, one of the four vertices (TOP-LEFT, TOP-RIGHT, BOTTOM-LEFT, and BOTTOM-RIGHT) may be included in the search area according to the matching cost acquired for the four neighboring points. For example, in the process of selecting one of four vertices, a gradient of cost may be used. In addition, as an example, the refined motion vector may be updated and stored through a motion vector update process, or may be used only for motion compensation of the current block without a motion vector update process in consideration of hardware design and implementation ease.
도 32는 본 명세서의 실시예에 따른 바이래터럴 매칭 방법의 예를 도시한다. 다른 일 실시예에서, 디코더는 DMVR을 수행함에 있어서, MRSAD(Mean Sum of Absolute Difference)를 매칭 비용 측정에 사용할 수 있다. 특히, 본 실시예에서, 디코더는 템플릿을 생성하지 않고, 두 참조 픽쳐 내 예측 샘플간 MRSAD를 계산하여 움직임 벡터 가공(refinement)을 수행할 수 있다. 도 32는 MRSAD를 이용하는 bilateral matching의 일 실시예를 나타낸다.32 illustrates an example of a viral matching method according to an embodiment of the present specification. In another embodiment, in performing DMVR, the decoder may use Mean Sum of Absolute Difference (MRSAD) to measure matching cost. In particular, in this embodiment, the decoder may perform motion vector refinement by calculating the MRSAD between prediction samples within two reference pictures without generating a template. 32 shows an embodiment of bilateral matching using MRSAD.
도 32를 살펴보면, 디코더는 list0 및 list1 방향의 움직임 벡터에 의해 지시되는 화소의 인접 화소를 지시하는 움직임 벡터에 의해 식별되는 블록간 MRSAD를 계산하여 매칭 비용을 계산할 수 있다. 그리고, 디코더는 최소 비용을 갖는 탐색 지점을 가공된 움직임 벡터 쌍으로 선택할 수 있다. 실시예로서, 탐색 영역이 설정된 후 단방향 예측은 regular 8 tap DCTIF interpolation filter를 사용하여 수행될 수 있다. 또한, 일 예로, MRSAD 계산은 16 비트 정밀도가 사용될 수 있고, 내부 버퍼를 고려하여 MRSAD 계산 이전에 클리핑 및/또는 반올림 연산이 적용되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 32, the decoder may calculate the matching cost by calculating the MRSAD between blocks identified by motion vectors indicating adjacent pixels of pixels indicated by motion vectors in the list0 and list1 directions. In addition, the decoder may select a search point having the least cost as a pair of processed motion vectors. As an embodiment, after the search region is set, unidirectional prediction may be performed using a regular 8 tap DCTIF interpolation filter. In addition, as an example, 16-bit precision may be used for MRSAD calculation, and clipping and/or rounding operations may not be applied prior to MRSAD calculation in consideration of an internal buffer.
도 33은 본 명세서의 실시예에 따른 정수 화소 탐색 및 절반 화소 탐색의 예를 도시한다. 다른 일 실시예에서, 디코더는 정수 정밀 탐색을 완료한 후에, 절반 화소 정밀 탐색을 수행하여 움직임 벡터를 가공(refinement)할 수 있다.33 illustrates an example of an integer pixel search and a half pixel search according to an embodiment of the present specification. In another embodiment, after completing the integer precision search, the decoder may refine the motion vector by performing a half pixel precision search.
본 실시예에서, 정수 정밀 탐색은 앞서 도 31에서 설명된 적응형 패턴 방법에 의해 수행될 수 있다. 먼저, 초기 움직임 벡터에 의해 지시되는 중심점(center)에 대응하는 비용이 먼저 계산될 수 있다. 그리고, 다른 4개의 지점(P1, P2, P3, P4)의 비용이 계산되고, 마지막 6번째 지점은 이전에 계산된 비용의 그래디언트를 이용하여 선택될 수 있다.In this embodiment, the integer precision search may be performed by the adaptive pattern method described in FIG. 31 above. First, a cost corresponding to a center point indicated by an initial motion vector may be calculated first. Further, the cost of the other four points (P1, P2, P3, P4) is calculated, and the last sixth point may be selected using a gradient of the previously calculated cost.
실시예로서, DMVR 프로세스의 출력은 최소 비용에 해당하는 가공(refinement)된 움직임 벡터 쌍에 해당한다. 하나의 반복(iteration) 이후에, 탐색 공간의 중심점에서 최소 비용이 달성되는 경우, 움직임 벡터가 변경되지 않고, 가공(refinement) 프로세스가 종료될 수 있다. 만약, 최소 비용이 중심점에 해당하지 않고 탐색 영역을 초과하지 않는 경우, 최상의 비용 지점이 중심점으로 간주되고 프로세스가 계속될 수 있다. 절반 샘플(half sample) 정밀 탐색은 탐색 영역을 초과하지 않는 경우에만 적용될 수 있다. 이 경우. 정수 정밀 검색 중에 가장 좋은 것으로 선택된(즉, 최적의 비용을 갖는) 지점(또는 화소) 중심 주위의 더하기 모양 지점에 해당하는 4개의 MRSAD 계산이 수행될 수 있다. 최종적으로 최소 비용 지점에 대응되는 가공(refinement)된 움직임 벡터 쌍이 출력된다.By way of example, the output of the DMVR process corresponds to a refined motion vector pair corresponding to the minimum cost. After one iteration, if the minimum cost is achieved at the center point of the search space, the motion vector is not changed and the refinement process can be terminated. If the minimum cost does not correspond to the center point and does not exceed the search area, the best cost point is regarded as the center point and the process can continue. The half sample fine search can be applied only when the search area is not exceeded. in this case. Four MRSAD calculations corresponding to the plus shape points around the center of the point (or pixel) selected as the best (ie, having the best cost) during the integer precision search may be performed. Finally, a pair of refined motion vectors corresponding to the minimum cost point is output.
예측 샘플 생성Generate prediction samples
예측 모드에 따라 도출된 움직임 정보를 기반으로 현재 블록에 대한 예측된 블록이 도출될 수 있다. 예측된 블록은 현재 블록의 예측 샘플들(예측 샘플 어레이)를 포함할 수 있다. 현재 블록의 움직임 벡터가 분수(fractional) 샘플 단위를 가리키는 경우, 보간(interpolation) 절차가 수행될 수 있다. 보간 절차를 통하여 참조 픽처 내에서 분수 샘플 단위의 참조 샘플들로부터 현재 블록의 예측 샘플들이 도출될 수 있다. 현재 블록에 어파인 인터 예측이 적용되는 경우, 샘플/서브블록 단위의 움직임 벡터를 기반으로 예측 샘플들이 생성될 수 있다. 쌍 예측(bi prediction)이 적용되는 경우, L0 방향 예측(즉, L0 참조 픽처 리스트 내 참조 픽처와 L0 움직임 벡터를 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들과 L1 예측(즉, L1 참조 픽처 리스트 내 참조 픽처와 L1 움직임 벡터를 이용한 예측)을 기반으로 도출된 예측 샘플들의 (위상에 따른) 가중합 또는 가중평균을 통하여 도출된 예측 샘플들이 현재 블록의 예측 샘플들로 이용될 수 있다. 쌍 예측이 적용되는 경우, L0 예측에 이용된 참조 픽처와 L1 예측에 이용된 참조 픽처가 현재 픽처를 기준으로 서로 다른 시간적 방향에 위치하는 경우(즉, 쌍 예측이면서 양방향(bi-directional) 예측에 해당하는 경우) 진정(true) 쌍 예측으로 지칭될 수 있다. A predicted block for the current block may be derived based on motion information derived according to the prediction mode. The predicted block may include prediction samples (prediction sample array) of the current block. When the motion vector of the current block indicates a fractional sample unit, an interpolation procedure may be performed. Prediction samples of the current block may be derived from reference samples in units of fractional samples in a reference picture through an interpolation procedure. When afine inter prediction is applied to the current block, prediction samples may be generated based on a motion vector in units of samples/subblocks. When bi prediction is applied, prediction samples derived based on L0 direction prediction (i.e., prediction using a reference picture in an L0 reference picture list and an L0 motion vector) and L1 prediction (i.e., an L1 reference picture list) Prediction samples derived through a weighted sum (according to a phase) or a weighted average of prediction samples derived based on prediction using an internal reference picture and an L1 motion vector) may be used as prediction samples of the current block. When pair prediction is applied, when the reference picture used for L0 prediction and the reference picture used for L1 prediction are located in different temporal directions with respect to the current picture (that is, bi-directional prediction while being pair prediction If applicable) may be referred to as true pair prediction.
도출된 예측 샘플들을 기반으로 복원 샘플들 및 복원 픽처가 생성될 수 있고, 이후 인루프 필터링 등의 절차가 수행될 수 있음은 전술한 바와 같다.As described above, reconstructed samples and reconstructed pictures may be generated based on the derived prediction samples, and then procedures such as in-loop filtering may be performed.
BWA (Bi-prediction with weighted average)BWA (Bi-prediction with weighted average)
상술한 바와 같이 본 명세서에 따르면 현재 블록에 쌍 예측이 적용되는 경우, 가중 평균(weighted average)을 기반으로 예측 샘플이 도출될 수 있다. 쌍 예측 신호(즉, 쌍 예측 샘플들)은 L0 예측 신호(L0 예측 샘플들)와 L1 예측 신호(L1 예측 샘플들)의 단순 평균 또는 가중 평균을 통해 도출될 수 있다. 단순 평균에 의한 예측 샘플 도출이 적용되는 경우, 쌍 예측 샘플들은 L0 참조 픽처 및 L0 움직임 벡터에 기반한 L0 예측 샘플들과 L1 참조 픽처 및 L1 움직임 벡터에 기반한 L1 예측 샘플들의 평균 값들로서 도출될 수 있다. 본 명세서의 실시예에 따르면, 쌍 예측이 적용되는 경우 아래의 수학식 4와 같이 L0 예측 신호와 L1 예측 신호의 가중 평균을 통하여 쌍 예측 신호(쌍 예측 샘플들)이 도출될 수 있다.As described above, according to the present specification, when pair prediction is applied to a current block, a prediction sample may be derived based on a weighted average. The pair prediction signal (ie, pair prediction samples) may be derived through a simple average or weighted average of the L0 prediction signal (L0 prediction samples) and the L1 prediction signal (L1 prediction samples). When the prediction sample derivation by a simple average is applied, the pair prediction samples may be derived as average values of the L0 prediction samples based on the L0 reference picture and the L0 motion vector, and the L1 prediction samples based on the L1 reference picture and the L1 motion vector. . According to an embodiment of the present specification, when pair prediction is applied, a pair prediction signal (pair prediction samples) may be derived through a weighted average of the L0 prediction signal and the L1 prediction signal as shown in Equation 4 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000004
Figure PCTKR2020003349-appb-M000004
수학식 4에서 Pbi-pred는 쌍 예측 샘플 값, P0는 L0 예측 샘플 값, P1은 L0 예측 샘플 값, w는 가중치 값을 나타낸다.In Equation 4, P bi-pred represents a pair prediction sample value, P 0 represents an L0 prediction sample value, P 1 represents an L0 prediction sample value, and w represents a weight value.
가중 평균 쌍 예측에서 5개의 가중치 값(w)들이 허용될 수 있는데, 그 가중치 값(w)들은 -2, 3, 4, 5, 10일 수 있다. 쌍 예측이 적용된 각 CU에 대하여, 가중치 w는 2가지 방법들 중 하나에 의해 결정될 수 있다.In weighted average pair prediction, five weight values (w) may be allowed, and the weight values (w) may be -2, 3, 4, 5, 10. For each CU to which pair prediction is applied, the weight w may be determined by one of two methods.
1) 머지 모드가 아닌(non-merge) CU에 대하여, 가중치 인덱스는 MVD 이후 시그널링된다.1) For a non-merge CU, the weight index is signaled after MVD.
2) 머지 CU에 대하여, 가중치 인덱스는 머지 후보 인덱스에 기반하여 주변 블록들로부터 추론된다. 2) For the merge CU, the weight index is inferred from neighboring blocks based on the merge candidate index.
가중합 쌍 예측은 오직 256 또는 그 이상의 휘도 샘플들을 갖는 CU들(CU 너비와 CU 높이의 곱이 256보다 크거나 같은 CU들)에만 적용될 수 있다. 저지연(low-delay) 픽처들에 대하여, 모든 5개의 가중치들이 사용될 수 있다. 저지연이 아닌 픽처들에 대하여, 오직 3개의 가중치들(3, 4, 5)이 사용될 수 있다.The weighted sum pair prediction can only be applied to CUs with 256 or more luminance samples (CUs whose product of CU width and CU height is greater than or equal to 256). For low-delay pictures, all five weights can be used. For pictures that are not low-latency, only three weights (3, 4, 5) can be used.
a) 인코더에서, 인코더 복잡도의 상당한 증가 없이 가중치 인덱스를 찾기 위하여 고속 탐색 알고리즘이 적용된다. 이러한 알고리즘들은 아래와 같이 요약된다. AMVR과 결합될 때, 현재 픽처가 저지연 픽처이면 동일하지 않은(unequal) 가중치들만이 1-pel 및 4-pel 움직임 벡터 정확도에 대해 조건적으로 확인된다.a) In the encoder, a fast search algorithm is applied to find the weight index without significant increase in encoder complexity. These algorithms are summarized below. When combined with AMVR, if the current picture is a low delay picture, only unequal weights are conditionally checked for 1-pel and 4-pel motion vector accuracy.
b) 어파인과 결합될 때, 어파인 모드가 현재 최적의 모드로서 선택되면 어파인 ME(motion estimation)가 동일하지 않은 가중치들에 대해 수행될 것이다.b) When combined with afine, if the afine mode is currently selected as the optimal mode, affine ME (motion estimation) will be performed for weights that are not the same.
c) 쌍 예측에서 두 참조 픽처들이 동일할 때, 동일하지 않은 가중치들만이 조건적으로 확인된다.c) When two reference pictures are identical in pair prediction, only weights that are not identical are conditionally checked.
e) 현재 픽처와 그 참조 픽처들 사이의 POC 거리, 코딩 QP(quantization parameter), 시간적 레벨(temporal level)에 따라, 특정 조건이 만족되지 않을 때 동일하지 않은 가중치들이 탐색되지 않는다.e) According to a POC distance between a current picture and its reference pictures, a coding quantization parameter (QP), and a temporal level, weights that are not identical are not searched when a specific condition is not satisfied.
BDOF (Bi-directional optical flow)BDOF (Bi-directional optical flow)
쌍예측(bi-prediction) 신호를 가공하기 위하여 BDOF가 사용될 수 있다. 예를 들어, BDOF는 4x4 서브 블록 레벨에서 적용될 수 있다. BODF는 예를 들어 1), 2), 3)과 같은 조건을 만족하는 CU에 대하여 적용될 수 있다. BDOF can be used to process a bi-prediction signal. For example, BDOF can be applied at the 4x4 subblock level. BODF can be applied to CUs that satisfy conditions such as 1), 2), and 3), for example.
1) CU의 높이가 4가 아니고, CU는 4x8 사이즈가 아님1) The height of the CU is not 4, and the CU is not 4x8
2) CU가 어파인 모드 또는 ATMVP 머지 모드를 사용하여 코딩되지 않음2) CU is not coded using afine mode or ATMVP merge mode
3) CU가 "진정(true)" 쌍 예측 모드를 사용하여 코딤됨. 즉, 참조 픽처들 중 하나는 디스플레이 순서상 현재 픽처보다 이전에 위치하고 다른 하나는 디스플레이 순서상 현재 픽처보다 이후에 위치함3) The CU is coded using the "true" pair prediction mode. That is, one of the reference pictures is located before the current picture in the display order and the other is located after the current picture in the display order.
BDOF는 휘도 성분에 대하여만 적용될 수 있다. 혹은 BDOF는 색차 성분에 대하여만 적용될 수도 있고, 휘도 성분 및 색차 성분에 대하여 적용될 수도 있다. 그 명칭에서 나타내는 것과 같이, BDOF 모드는 광학적 흐름 컨셉에 기반할 수 있는데, 이는 객체의 움직임이 부드러움을 가정한다. 4x4 서브 블록에 대하여, 움직임 가공 (vx, vy)는 L0 및 L1 예측 샘플들 사이의 차이를 최소화함으로써 계산된다. 움직임 가공은 4x4 서브블록에서 쌍 예측된 샘플 값들을 조절하기 위해 사용된다. 아래의 단계들이 BDOF 프로세스에 적용된다.BDOF can only be applied to the luminance component. Alternatively, BDOF may be applied only to a color difference component, or may be applied to a luminance component and a color difference component. As indicated by its name, the BDOF mode can be based on the optical flow concept, which assumes that the motion of the object is smooth. For 4x4 sub-blocks, motion processing (v x , v y ) is calculated by minimizing the difference between the L0 and L1 prediction samples. Motion processing is used to adjust the pair predicted sample values in the 4x4 subblock. The steps below apply to the BDOF process.
먼저, 두 예측 신호들의 수평 및 수직 그래디언트들은 아래의 수학식 5와 같이 두 이웃 샘플들 사이의 차이를 직접 계산함으로써 계산된다.First, horizontal and vertical gradients of two prediction signals are calculated by directly calculating the difference between two neighboring samples as shown in Equation 5 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000005
Figure PCTKR2020003349-appb-M000005
여기서 I(k)(i,j)는 리스트 k(k = 0,1)에서 예측 신호의 좌표 (i,j)에서의 샘플 값을 나타낸다.Here, I (k) (i,j) represents a sample value at the coordinate (i,j) of the prediction signal in the list k (k = 0,1).
그래디언트들의 auto- and cross-correlation은 아래의 수학식 6 및 수학식 7과 같이 계산된다.The auto- and cross-correlation of the gradients are calculated as in Equations 6 and 7 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000006
Figure PCTKR2020003349-appb-M000006
Figure PCTKR2020003349-appb-M000007
Figure PCTKR2020003349-appb-M000007
여기서 Ω는 4x4 서브블록을 둘러싸는 6x6 윈도우이다.Where Ω is a 6x6 window surrounding a 4x4 subblock.
움직임 가공 (vx,vy)는 auto- and cross-correlation 항들을 사용하여 아래의 수학식 8과 같이 유도된다.Motion processing (v x , v y ) is derived as in Equation 8 below using auto- and cross-correlation terms.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000008
Figure PCTKR2020003349-appb-M000008
수학식 8에서,
Figure PCTKR2020003349-appb-I000001
이고,
In Equation 8,
Figure PCTKR2020003349-appb-I000001
ego,
Figure PCTKR2020003349-appb-I000002
는 플로어 함수(floor function)이다.
Figure PCTKR2020003349-appb-I000002
Is a floor function.
움직임 가공 및 그래디언트에 기반하여, 아래의 수학식 9와 같은 조절 값이 4x4 서브블록에서 각 샘플에 대하여 계산된다.Based on the motion processing and the gradient, an adjustment value such as Equation 9 below is calculated for each sample in a 4x4 subblock.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000009
Figure PCTKR2020003349-appb-M000009
최종적으로, CU의 BDOF 샘플들은 아래의 수학식 10과 같이 쌍예측 샘플들을 조절함으로써 계산된다.Finally, the BDOF samples of the CU are calculated by adjusting the bi-prediction samples as shown in Equation 10 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000010
Figure PCTKR2020003349-appb-M000010
일 예로서, na, nb, nS2 의 값들은 각각 3, 6, 및 12이다. 이러한 값들은 BDOF 프로세스에서의 곱셈자들(multipliers)이 15 비트를 초과하지 못하고 BDOF 프로세스에서 중간 파라미터의 최대 비트 너비(bit-width)는 32 비트 이내로 유지되도록 선택된다.As an example, the values of n a , n b , and n S2 are 3, 6, and 12, respectively. These values are selected so that the multipliers in the BDOF process do not exceed 15 bits and the maximum bit-width of the intermediate parameter in the BDOF process remains within 32 bits.
그래디언트 값들을 유도하기 위하여, 현재 CU 경계들의 외부의 몇몇 예측 샘플들 리스트 k (k = 0,1)에서 I(k)(i,j)가 생성될 필요가 있다. In order to derive the gradient values, I (k) (i,j) needs to be generated in a list of several prediction samples k (k = 0,1) outside of the current CU boundaries.
도 34는 본 명세서의 실시예에 따른 BDOF(bi-directional optical flow)를 위한 CU의 확장된 영역의 예를 도시한다. 34 illustrates an example of an extended area of a CU for bi-directional optical flow (BDOF) according to an embodiment of the present specification.
도 34에서, BDOF는 CU 경계들 주변의 확장된 행/열을 사용한다. 경계 밖 예측 샘플들을 생성하는 과정에서의 연산 복잡도를 제어하기 위하여, 바이리니어 필터가 확장된 영역(점선으로 표시된 영역)에서의 예측 샘플들을 생성하기 위해 사용될 수 있고, 8-탭 움직임 보상 보간 필터가 CU(실선으로 표시된 영역) 내 예측 샘플들을 생성하기 위하여 사용된다. 확장된 샘플 값들은 그래디언트 계산만을 위해 사용된다. BDOF 프로세스에서의 나머지 단계들을 위하여, 어느 샘플과 CU 경계들 밖에서의 그래디언트 값들이 필요하면 확장된 샘플 값들은 가장 가까운 이웃들로부터 패딩된다.In FIG. 34, BDOF uses extended rows/columns around CU boundaries. In order to control the computational complexity in the process of generating out-of-boundary prediction samples, a bilinear filter can be used to generate prediction samples in an extended area (area indicated by dotted lines), and an 8-tap motion compensation interpolation filter is used. It is used to generate prediction samples in the CU (area indicated by solid lines). The expanded sample values are used only for gradient calculation. For the remaining steps in the BDOF process, extended sample values are padded from nearest neighbors if any sample and gradient values outside the CU boundaries are needed.
CIIP (combined inter and intra prediction)CIIP (combined inter and intra prediction)
CIIP는 현재 CU에 적용될 수 있다. 예를 들어, CU가 머지 모드로 코딩될 때, CU가 적어도 64개의 휘도 샘플들을 포함하면(CU 너비와 CU 높이의 곱이 64보다 크거나 같으면) 추가적인 플래그가 CIIP 모드가 현재 CU에 적용되는지 여부를 지시하기 위하여 시그널링될 수 있다. CIIP 모드는 다중 가설(multi-hypothesis) 모드 또는 인터/인트라 다중 가설 모드로 지칭될 수도 있다.CIIP can be applied to the current CU. For example, when a CU is coded in merge mode, if the CU contains at least 64 luminance samples (the product of the CU width and the CU height is greater than or equal to 64), an additional flag indicates whether the CIIP mode is applied to the current CU. May be signaled to indicate. The CIIP mode may also be referred to as a multi-hypothesis mode or an inter/intra multiple hypothesis mode.
인트라 예측 모드 도출 (intra prediction mode derivation)Intra prediction mode derivation
DC, PLANAR, HORIZONTAL, 및 VERTICAL 모드들을 포함하는 최대 4개의 인트라 예측 모드들이 CIIP 모드에서 휘도 성분을 예측하기 위해 사용될 수 있다. CU 모양이 매우 넓으면(wide)(예를 들어, 너비가 높이보다 2배 이상 크면), HORIZONTAL 모드는 허용되지 않는다. CU 모양이 매우 좁으면(narrow)(즉, 높이가 너비보다 2배 이상 크면), VERTICAL 모드는 허용되지 않는다. 이 경우들에 대하여, 3개의 인트라 예측 모드들이 허용된다.Up to four intra prediction modes including DC, PLANAR, HORIZONTAL, and VERTICAL modes can be used to predict the luminance component in the CIIP mode. If the CU shape is very wide (for example, if the width is more than twice the height), the HORIZONTAL mode is not allowed. If the CU shape is very narrow (ie, the height is more than twice the width), the VERTICAL mode is not allowed. For these cases, three intra prediction modes are allowed.
CIIP 모드는 인트라 예측을 위하여 3개의 MPM(most probable mode)를 사용한다. CIIP MPM 후보 리스트는 아래와 같이 형성된다.The CIIP mode uses three most probable modes (MPMs) for intra prediction. The CIIP MPM candidate list is formed as follows.
- 좌측 및 상측 이웃 블록들이 각각 A와 B로 설정됨-Left and upper neighboring blocks are set to A and B, respectively
- 블록 A와 블록 B의 예측 모드들이 각각 intraModeA와 intraModeB로 명명되며, 이하와 같이 도출됨-The prediction modes of block A and block B are named intraModeA and intraModeB, respectively, and are derived as follows.
· X를 A 또는 B로 둠· Let X be A or B
· 만약 i) 블록 X가 사용 불가능하거나, ii) 블록 X가 CIIP 모드를 사용하여 예측되지 않거나, 또는 iii) 블록 B가 현재 CTU 외부에 위치하면, intraModeX는 DC로 설정됨· If i) Block X is unavailable, ii) Block X is not predicted using CIIP mode, or iii) Block B is located outside the current CTU, intraModeX is set to DC
· 그렇지 않으면, i) 블록 X의 인트라 예측 모드가 DC 또는 PLANAR이면, intraModeX는 DC 또는 PLANAR로, ii) 블록 X의 인트라 예측 모드가 "수직에 가까운(vertical-like)" 방향성 모드(34보다 큰 모드)이면 intraModeX는 VERTICAL로, 또는 iii) 블록 X의 인트라 예측 모드가 "수평에 가까운(horizontal-like)" 방향성 모드(34보다 작거나 같은 모드)이면 intraModeX는 HORIZONTAL로 설정됨Otherwise, i) if the intra prediction mode of block X is DC or PLANAR, intraModeX is DC or PLANAR, and ii) the intra prediction mode of block X is "vertical-like" directional mode (greater than 34). Mode), intraModeX is set to VERTICAL, or iii) intraModeX is set to HORIZONTAL if the intra-prediction mode of block X is a "horizontal-like" directional mode (mode less than or equal to 34).
- intraModeA와 intraModeB가 동일하면,-If intraModeA and intraModeB are the same,
· intraModeA가 PLANAR 또는 DC이면, 3개의 MPM들은 {PLANAR, DC, VERTICAL} 순서로 설정됨· If intraModeA is PLANAR or DC, 3 MPMs are set in the order of {PLANAR, DC, VERTICAL}
· 그렇지 않으면, 3개의 MPM들은 {intraModeA, PLANAR, DC} 순서로 설정됨Otherwise, 3 MPMs are set in the order of {intraModeA, PLANAR, DC}
- 그렇지 않으면(intraModeA와 intraModeB가 동일하지 않으면),-Otherwise (if intraModeA and intraModeB are not the same),
· 첫번째 2개의 MPM 들은 {intraModeA, intraModeB} 순서로 설정됨The first two MPMs are set in the order of {intraModeA, intraModeB}
· PLANAR, DC, VERTICAL의 고유성(uniqueness)(중복성)이 그 순서대로 첫번째 2개의 MPM 후보들에 대하여 확인되며, 고유의(중복되지 않는) 모드가 발견되면 3번째 MPM으로서 추가됨The uniqueness (redundancy) of PLANAR, DC, VERTICAL is checked for the first two MPM candidates in that order, and if a unique (non-redundant) mode is found, it is added as the third MPM
만약 CU 모양이 매우 넓거나 매우 좁으면, MPM 플래그는 시그널링 없이 1로 추론된다. 그렇지 않으면, CIIP 인트라 예측 모드가 CIIP MPM 후보 모드들 중 하나인지 여부를 지시하기 위한 MPM 플래그가 시그널링된다. If the CU shape is very wide or very narrow, the MPM flag is inferred as 1 without signaling. Otherwise, an MPM flag for indicating whether the CIIP intra prediction mode is one of the CIIP MPM candidate modes is signaled.
만약 MPM 플래그가 1이면, MPM 후보 모드들 중에서 어느 것이 CIIP 인트라 예측에서 사용되는지를 지시하기 위한 MPM 인덱스가 추가적으로 시그널링된다. 그렇지 않으면, MPM 플래그가 0이면, MPM 후보 리스트에서 인트라 예측 모드는 "미싱(missing)" 모드로 설정된다. 예를 들어, 만약 PLANAR 모드가 MPM 후보 리스트에서 없으면, PLANAR가 미싱 모드가 되고, 인트라 예측 모드는 PLANAR로 설정된다. CIIP에서 4개의 가능한 인트라 예측 모드가 허용되므로, MPM 후보 리스트는 오직 3개의 인트라 예측 후보들 만을 포함한다. 색차 성분들에 대하여, 추가적인 시그널링 없이 항상 DM 모드가 적용된다. 즉, 휘도 성분과 동일한 예측 모드가 색차 성분들에 사용된다. CIIP로 코딩된 CU의 인트라 예측 모드는 이후의 주변 CU들의 인트라 모드 코딩을 위하여 저장되고 사용될 것이다.If the MPM flag is 1, an MPM index indicating which of the MPM candidate modes is used in CIIP intra prediction is additionally signaled. Otherwise, if the MPM flag is 0, the intra prediction mode in the MPM candidate list is set to a "missing" mode. For example, if the PLANAR mode is not in the MPM candidate list, PLANAR becomes the missing mode, and the intra prediction mode is set to PLANAR. Since 4 possible intra prediction modes are allowed in CIIP, the MPM candidate list contains only 3 intra prediction candidates. For color difference components, the DM mode is always applied without additional signaling. That is, the same prediction mode as the luminance component is used for the color difference components. The intra prediction mode of the CU coded with CIIP will be stored and used for intra mode coding of the next neighboring CUs.
인터와 인트라 예측 신호들의 결합 (Combining the inter and intra prediction signals)Combining the inter and intra prediction signals
CIIP 모드에서의 인터 예측 신호 Pinter는 일반적인 머지 모드에 적용된 동일한 인터 예측 프로세스를 사용하여 유도되고, 인트라 예측 신호 Pintra는 인트라 예측 프로세스에 따른 CIIP 인트라 예측을 사용하여 유도된다. 그러면, 인트라 및 인터 예측 신호들은 가중 평균을 사용하여 결합되며, 여기서 가중치 값은 아래와 같이 인트라 예측 모드와 코딩 블록에서 샘플이 위치한 곳에 의존한다.The inter prediction signal P inter in the CIIP mode is derived using the same inter prediction process applied to the general merge mode, and the intra prediction signal P intra is derived using the CIIP intra prediction according to the intra prediction process. Then, the intra and inter prediction signals are combined using a weighted average, where the weight value depends on the intra prediction mode and where the sample is located in the coding block as follows.
- 인트라 예측 모드가 DC 또는 플래너 모드이거나, 블록 너비 또는 높이가 4보다 작으면, 동일한 가중치가 인트라 예측과 인터 예측 신호들에 적용된다.-If the intra prediction mode is DC or planar mode, or the block width or height is less than 4, the same weight is applied to the intra prediction and inter prediction signals.
- 그렇지 않으면, 가중치들은 인트라 예측 모드(이 경우 수평 모드 또는 수직 모드)와 블록 내 샘플 위치에 기반하여 결정된다. 수평 예측 모드를 예로서 설명한다(수직 모드에 대한 가중치들이 유사하나 직교 방향에서 유도될 수 있음). 블록의 너비를 W, 블록의 높이를 H로 둔다. 코딩 블록은 처음에 4개의 동일-영역 파트들로 분할되고, 각각의 차원은 (W/4)xH이다. 인트라 예측 참조 샘플들과 가장 가까운 파트에서 시작하여 인트라 예측 샘플들로부터 가장 먼 파트를 끝으로, 4개 영역들 각각에 대한 가중치 wt는 6, 5, 3, 2로 설정된다. 최종 CIIP 예측 신호는 아래의 수학식 11과 같이 유도될 수 있다.Otherwise, the weights are determined based on the intra prediction mode (horizontal mode or vertical mode in this case) and the sample position in the block. The horizontal prediction mode will be described as an example (weights for the vertical mode are similar, but can be derived in an orthogonal direction). Set the width of the block to W and the height of the block to H. The coding block is initially divided into 4 co-regional parts, each dimension is (W/4)xH. Starting from the part closest to the intra prediction reference samples and ending the part farthest from the intra prediction samples, the weight wt for each of the four regions is set to 6, 5, 3, and 2. The final CIIP prediction signal may be derived as in Equation 11 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000011
Figure PCTKR2020003349-appb-M000011
수학식 11에서, PCIIP는 CIIP 예측 샘플 값, Pinter는 인터 예측 샘플 값, Pintra는 인트라 예측 샘플 값, wt는 가중치를 나타낸다.In Equation 11, P CIIP is a CIIP prediction sample value, P inter is an inter prediction sample value, P intra is an intra prediction sample value, and wt is a weight.
실시예Example
이하, 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측 샘플 생성 과정에서 BDOF 수행 여부를 적응적으로 결정하기 위한 방법을 제공한다. 예를 들어, 이하 설명되는 실시예들은 SMVD가 적용된 블록(SMVD 코딩된 블록)에 대하여 BDOF 수행 여부를 결정하는 방법을 제공한다. 먼저 SMVD 코딩된 블록에 BDOF를 수행하도록 하는 방법과 SMVD 코딩된 블록에 BDOF가 수행되지 않도록 하는 방법이 각각 제공된다.Hereinafter, a method for adaptively determining whether to perform BDOF in the process of generating an inter prediction sample according to an embodiment of the present specification is provided. For example, embodiments described below provide a method of determining whether to perform BDOF for a block to which an SMVD is applied (SMVD-coded block). First, a method of performing BDOF on an SMVD-coded block and a method of preventing BDOF from being performed on an SMVD-coded block are provided, respectively.
상술한 바와 같이, BDOF는 별도의 신택스 시그널링 없이 디코더에서 예측 블록을 가공하는 과정이다. 디코더는 BDOF의 적용 여부를 결정하기 위한 별도의 신택스 시그널링 절차 없이 특정 조건이 만족되는 경우 BDOF를 수행할 수 있다. 디코더가 BDOF를 수행할 지 여부를 결정하기 위하여 예측 성능의 향상을 통한 압축 효율 증가 대비 디코더 단의 복잡도 사이의 트레이드-오프(trade-off)가 고려될 수 있다.As described above, the BDOF is a process of processing a prediction block in a decoder without separate syntax signaling. The decoder may perform BDOF when a specific condition is satisfied without a separate syntax signaling procedure for determining whether to apply BDOF. In order to determine whether the decoder performs BDOF, a trade-off between the complexity of the decoder stage versus the increase in compression efficiency through improvement of prediction performance may be considered.
한편, SMVD는 참조 픽처 인덱스를 시그널링하지 않고, 인코더가 L0, L1 예측 MV 후보 인덱스(MVP 인덱스)와 L0 MVD 만을 시그널링함으로써 쌍 예측을 수행하는 방법이다. AMVP 방법과 비교하여 참조 픽처 인덱스와 L1 MVD에 대한 코딩이 수행되지 않으므로, SMVD는 비트 저감 대비 높은 정확도로 예측을 수행하는 방법이다. 본 실시예에 따른 SMVD가 반영된 코딩 유닛 신택스 구조는 아래의 표 4와 같다.Meanwhile, SMVD is a method of performing pair prediction by signaling only L0 and L1 prediction MV candidate indexes (MVP index) and L0 MVD without signaling a reference picture index. Compared to the AMVP method, since coding for the reference picture index and L1 MVD is not performed, SMVD is a method of performing prediction with high accuracy compared to bit reduction. The coding unit syntax structure in which SMVD is reflected according to the present embodiment is shown in Table 4 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-T000004
Figure PCTKR2020003349-appb-T000004
Figure PCTKR2020003349-appb-I000003
Figure PCTKR2020003349-appb-I000003
Figure PCTKR2020003349-appb-I000004
Figure PCTKR2020003349-appb-I000004
Figure PCTKR2020003349-appb-I000005
Figure PCTKR2020003349-appb-I000005
표 4에서, sym_mvd_flag는 현재 블록(또는 현재 CU)에 SMVD가 적용되는지 여부를 나타낸다. sym_mvd_flag가 1이면 현재 블록에 SMVD가 적용되고, sym_mvd_flag가 0이면 현재 블록에 SMVD가 적용되지 않는다. 표 11에서, SMVD 플래그(sym_mvd_flag)가 파싱되기 위한 조건은, 현재 블록에 쌍 예측이 적용되고 어파인 MVP 모드가 적용되지 않는 경우를 포함한다. 또한, SMVD가 적용되면, L1 MVD는 L0 MVD와 동일한 크기를 갖되 반대의 부호를 가질 수 있다.In Table 4, sym_mvd_flag indicates whether SMVD is applied to the current block (or current CU). If sym_mvd_flag is 1, SMVD is applied to the current block, and if sym_mvd_flag is 0, SMVD is not applied to the current block. In Table 11, conditions for parsing the SMVD flag sym_mvd_flag include a case in which pair prediction is applied to the current block and the affine MVP mode is not applied. In addition, when SMVD is applied, L1 MVD may have the same size as L0 MVD, but may have opposite signs.
실시예 1Example 1
본 명세서의 일 실시예는 압축 효율을 유지하면서 예측 정확도를 개선하기 위하여 SMVD 코딩된 블록에 BDOF가 수행되도록 하는 방법을 제공한다. 상술한 바와 같이, SMVD가 적용되면 참조 픽처 인덱스와 L1 MVD의 시그널링 없이 참조 픽처와 L1 MVD가 결정되므로 압축 효율은 증가하나 예측 정확도가 감소할 수 있다. 이때 SMVD 코딩된 블록에 대하여 BDOF를 적용함으로써 예측 정확도를 향상시킬 수 있다. 아래는 본 명세서의 실시예에 따른 인터 블록에 대한 디코딩 절차가 표준규격 문서의 형태로 설명되며, 세부 내용이 의미하는 바는 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(a person skilled in the art)에게 자명할 것이다.An embodiment of the present specification provides a method of performing BDOF on an SMVD-coded block in order to improve prediction accuracy while maintaining compression efficiency. As described above, when SMVD is applied, since the reference picture and the L1 MVD are determined without signaling the reference picture index and the L1 MVD, compression efficiency may increase but prediction accuracy may decrease. In this case, prediction accuracy may be improved by applying BDOF to the SMVD-coded block. Below, the decoding procedure for the inter-block according to the embodiment of the present specification is described in the form of a standard document, and the details mean a person skilled in the art. It will be self-explanatory.
본 프로세스는 인터 예측 모드로 코딩된 코딩 유닛을 디코딩할 때 호출된다.This process is called when decoding a coding unit coded in inter prediction mode.
본 프로세스의 입력은 다음과 같다.The inputs to this process are as follows.
- 현재 픽처의 좌상측 휘도 샘플에 대한 현재 코딩 블록의 좌상측 샘플을 나타내는 휘도 위치 ( xCb, yCb )-A luminance position representing the upper left sample of the current coding block with respect to the upper left luminance sample of the current picture (xCb, yCb)
- 휘도 샘플 단위로 현재 코딩 블록의 너비를 나타내는 변수 cbWidth-Variable cbWidth representing the width of the current coding block in units of luminance samples
- 휘도 샘플 단위로 현재 코딩 블록의 높이를 나타내는 변수 cbHeight-Variable cbHeight representing the height of the current coding block in units of luminance samples
- 수평 및 수직 방향에서 휘도 코딩 서브블록들의 개수를 나타내는 변수들 numSbX 및 numSbY-Variables numSbX and numSbY representing the number of luminance coding subblocks in the horizontal and vertical directions
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 움직임 벡터들 mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1 and ySbIdx = 0 .. motion vectors for numSbY-1 mvL0[xSbIdx][ySbIdx] and mvL1[xSbIdx][ySbIdx]
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1, and ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 가공된 움직임 벡터들 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1, and ySbIdx = 0 .. Machined motion vectors for numSbY-1 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
- 참조 인덱스들 refIdxL0 및 refIdxL1-Reference indices refIdxL0 and refIdxL1
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 예측 리스트 활용 플래그들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1 and ySbIdx = 0 .. Prediction list utilization flags for numSbY-1 predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx] and predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx]
- 쌍 예측 가중치 인덱스 gbiIdx-Pair prediction weight index gbiIdx
- 현재 블록의 컬러 성분 인덱스를 나타내는 변수 cIdx-Variable cIdx indicating the color component index of the current block
본 프로세스의 출력은 예측 샘플들의 어레이 predSamples 이다.The output of this process is the array predSamples of prediction samples.
predSamplesL0L, predSamplesL1L, 및 predSamplesIntraL를 예측된 휘도 샘플 값들의 어레이들 (cbWidth)x(cbHeight)로 두고, predSamplesL0Cb, predSamplesL1Cb, predSamplesL0Cr and predSamplesL1Cr, predSamplesIntraCb, 및 predSamplesIntraCr을 예측된 색차 샘플 값들의 어레이들 (cbWidth /subWidthC)x(cbHeight / subHeightC)로 둔다.predSamplesL0 L, predSamplesL1 L, and placed in arrays (cbWidth) x (cbHeight) of the luminance sample values predicted predSamplesIntra L, predSamplesL0 Cb, predSamplesL1 Cb , predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr, predSamplesIntra Cb, and the estimated color difference a predSamplesIntra Cr Let the arrays of sample values (cbWidth /subWidthC)x(cbHeight / subHeightC).
휘도 샘플들로 현제 코딩 서브블록의 너비 및 높이 subCbWidth 및 subCbHeight는 아래와 같이 유도된다.The width and height subCbWidth and subCbHeight of the current coding subblock as luminance samples are derived as follows.
sbWidth = cbWidth / numSbXsbWidth = cbWidth / numSbX
sbHeight = cbHeight / numSbYsbHeight = cbHeight / numSbY
xSbIdx = 0 .. numSbX - 1, 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1를 갖는 서브블록 인덱스에서의 각 서브블록 ( xSbIdx, ySbIdx )에 대하여, 아래의 절차 1 내지 6이 적용된다.For each subblock (xSbIdx, ySbIdx) in the subblock index having xSbIdx = 0 .. numSbX-1, and ySbIdx = 0 .. numSbY-1, the following procedures 1 to 6 are applied.
1. 현재 픽처의 좌상측 휘도 샘플에 대한 현재 코딩 서브블록의 좌상측 샘플을 나타내는 휘도 위치 ( xSb, ySb )는 아래와 같이 유도된다.1. The luminance positions (xSb, ySb) representing the upper left sample of the current coding subblock with respect to the upper left luminance sample of the current picture are derived as follows.
( xSb, ySb ) = ( xCb + xSbIdx * sbWidth, yCb + ySbIdx * sbHeight ) (xSb, ySb) = (xCb + xSbIdx * sbWidth, yCb + ySbIdx * sbHeight)
2. 변수 currPic는 현재 픽처를 나타내고 변수 bdofFlag는 아래의 절차 1-1 및 1-2에 의해 유도된다.2. The variable currPic represents the current picture and the variable bdofFlag is derived by the following procedures 1-1 and 1-2.
1-1. 아래의 조건 a 내지 i가 모두 만족되는 경우, bdofFlag는 참(TRUE)으로 설정된다.1-1. When all of the following conditions a to i are satisfied, bdofFlag is set to TRUE.
a. sps_bdof_enabled_flag가 1임a. sps_bdof_enabled_flag is 1
b. predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 가 모두 1임b. predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx] are both 1
c. DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 0 ][ refIdxL0 ] ) * DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 1 ][ refIdxL1 ] )가 0 보다 작음c. DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 0 ][ refIdxL0]) * DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 1 ][ refIdxL1]) is less than 0
d. MotionModelIdc[ xCb ][ yCb ]가 0임d. MotionModelIdc[ xCb ][ yCb] is 0
e. merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb ]가 0임e. merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb] is 0
f. GbiIdx[ xCb ][ yCb ]가 0임f. GbiIdx[ xCb ][ yCb] is 0
g. cIdx가 0임g. cIdx is 0
h. cbHeight가 8보다 크거나 같음h. cbHeight is greater than or equal to 8
i. cbHeight*cbWidth가 64보다 크거나 같음i. cbHeight*cbWidth is greater than or equal to 64
1-2. 그렇지 않으면, bdofFlag는 거짓(FALSE)으로 설정된다.1-2. Otherwise, bdofFlag is set to FALSE.
For X being each of 0 and 1, when predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ] is equal to 1, the following applies:For X being each of 0 and 1, when predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx] is equal to 1, the following applies:
3. 0 및 1에 각각 해당하는 X에 대하여, predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ]가 1일 때, 아래의 절차 3-1 내지 3-6이 적용된다.3. For X corresponding to 0 and 1 respectively, when predFlagLX[xSbIdx][ySbIdx] is 1, the following procedures 3-1 to 3-6 are applied.
3-1. X 및 refIdxLX를 입력으로 하여, 휘도 샘플들의 정렬된 2차원 어레이로 구성된 참조 픽처 refPicLXL 및 색차 샘플들의 정렬된 2차원 어레이들 refPicLXCb 및 refPicLXCr가 유도된다. 3-1. Using X and refIdxLX as inputs, a reference picture refPicLX L composed of an ordered two-dimensional array of luminance samples and ordered two-dimensional arrays refPicLX Cb and refPicLX Cr of chrominance samples are derived.
3-2. 움직임 벡터 오프셋 mvOffset는 refMvLX[ xSbIdx ][ xSbIdx ] - mvLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ]로 설정된다.3-2. The motion vector offset mvOffset is set to refMvLX[xSbIdx][xSbIdx]-mvLX[xSbIdx][ySbIdx].
3-3. 아래의 조건들 중 하나 또는 그 이상이 '참(true)'이면, mvOffset[ 0 ]은 0으로 설정된다.3-3. If one or more of the following conditions is'true', mvOffset[0] is set to 0.
- xSb는 xCb가 아니고 mvOffset[ 0 ]이 0 보다 작음-xSb is not xCb and mvOffset[ 0] is less than 0
- ( xSb + sbWidth )가 ( xCb + cbWidth)이 아니고 mvOffset[ 0 ]이 0보다 큼-(xSb + sbWidth) is not (xCb + cbWidth) and mvOffset[ 0] is greater than 0
3-4. 아래의 조건들 중 하나 또는 그 이상이 '참(true)'이면, mvOffset[ 1 ]은 0으로 설정된다.3-4. If one or more of the following conditions is'true', mvOffset[1] is set to 0.
- ySb가 yCb이 아니고 mvOffset[ 1 ]이 0보다 작음-ySb is not yCb and mvOffset[ 1] is less than 0
- ( ySb + sbHeight )가 ( yCb + cbHeight )이 아니고 mvOffset[ 1 ]이 0보다 큼-(ySb + sbHeight) is not (yCb + cbHeight) and mvOffset[ 1] is greater than 0
3-4. cIdx가 0이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-4. If cIdx is 0, the following process is applied.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 휘도 샘플 단위로 코딩 서브블록 너비 sbWidth, 휘도 샘플 단위로 코딩 서브블록 높이 sbHeight, 휘도 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 휘도 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXL, bdofFlag, 및 cIdx를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXL가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb), coding subblock width sbWidth in luminance samples, coding subblock height sbHeight in luminance samples, luminance motion vector offset mvOffset, processed luminance motion vector refMvLX[xSb][xSb], reference array The array predSamplesLX L is derived by calling the fractional sample interpolation process with refPicLX L , bdofFlag, and cIdx as inputs.
3-5. cIdx가 1이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-5. If cIdx is 1, the following process is applied.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 코딩 서브블록 너비 sbWidth / subWidthC, 코딩 서브블록 높이 sbHeight / subHeightC, 색차 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 색차 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXCb, bdofFlag, 및 cIdx 를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXCb 가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb), coding subblock width sbWidth / subWidthC, coding subblock height sbHeight / subHeightC, color difference motion vector offset mvOffset, processed color difference motion vector refMvLX[ xSb ][ xSb ], reference array refPicLX Cb , bdofFlag The array predSamplesLX Cb is derived by calling the fractional sample interpolation process with, and cIdx as inputs.
3-6. cIdx가 2이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-6. If cIdx is 2, the following process applies.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 코딩 서브블록 너비 sbWidth / subWidthC, 코딩 서브블록 높이 sbHeight / subHeightC, 색차 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 색차 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXCr, bdofFlag, 및 cIdx 를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXCr 가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb ), coding subblock width sbWidth / subWidthC, coding subblock height sbHeight / subHeightC, color difference motion vector offset mvOffset, processed color difference motion vector refMvLX[ xSb ][ xSb ], reference array refPicLXCr, bdofFlag, And cIdx as inputs, an array predSamplesLX Cr is derived by calling a fractional sample interpolation process.
4. bdofFlag가 TRUE이면, 절차 4-1 내지 4-4가 적용된다.4. If bdofFlag is TRUE, procedures 4-1 to 4-4 apply.
4-1. 변수 shift는 Max( 2, 14 - BitDepthY )로 설정된다.4-1. The variable shift is set to Max( 2, 14-BitDepthY ).
4-2. cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, 및 cuSumDiff는 아래의 수학식 12와 같이 유도된다.4-2. cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, and cuSumDiff are derived as in Equation 12 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000012
Figure PCTKR2020003349-appb-M000012
4-3. xIdx = 0..(sbWidth >> 2 ) - 1 및 yIdx = 0..( sbHeight >> 2 ) - 1에 대하여, 변수들 bdofBlkSumDiff 및 BDOF 활용 플래그 bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx ]가 아래의 수학식 13과 같이 유도된다.4-3. For xIdx = 0..(sbWidth >> 2)-1 and yIdx = 0..( sbHeight >> 2)-1, the variables bdofBlkSumDiff and the BDOF utilization flag bdofUtilizationFlag[xIdx][yIdx] are the following Equation 13 Is derived as
Figure PCTKR2020003349-appb-M000013
Figure PCTKR2020003349-appb-M000013
4-4. cuSumDiff가 cuDiffThres 보다 작으면, bdofFlag는 FALSE로 설정된다.4-4. If cuSumDiff is less than cuDiffThres, bdofFlag is set to FALSE.
5. 예측 샘플들의 어레이 predSamples는 아래의 절차 5-1 내지 5-3에 의해 유도된다.5. The array predSamples of predicted samples are derived by the following procedures 5-1 to 5-3.
5-1. cIdx가 0이면, 현재 휘도 코딩 서브블록 내 예측 샘플들 predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ] (xL = 0..sbWidth - 1, yL = 0..sbHeight - 1)은 아래와 같이 유도된다.5-1. If cIdx is 0, prediction samples predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb] (xL = 0..sbWidth-1, yL = 0..sbHeight-1) in the current luminance coding subblock are derived as follows.
- bdofFlag가 TRUE이면, 휘도 코딩 서브블록 너비 sbWidth로 설정된 nCbW, 휘도 코딩 서브블록 높이 sbHeight로 설정된 nCbH, predSamplesL0L 및 predSamplesL1L, xIdx = 0..( sbWidth >> 2 ) - 1, yIdx = 0..( sbHeight >> 2 ) - 1에 대한 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx ]을 입력으로 하여, predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ]를 출력하는 BDOF 샘플 예측 프로세스가 호출된다.-If bdofFlag is TRUE, nCbW set to luminance coding subblock width sbWidth, nCbH set to luminance coding subblock height sbHeight, predSamplesL0 L and predSamplesL1 L , xIdx = 0..( sbWidth >> 2)-1, yIdx = 0. .( sbHeight >> 2)-Variables for 1 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx] as input, x L + The BDOF sample prediction process that outputs xSb ][ y L + ySb] is called.
- 그렇지 않으면(bdofFlag가 FALSE이면), 휘도 코딩 블록 너비 sbWidth, 휘도 코딩 블록 높이 sbHeight 및 샘플 어레이들 predSamplesL0L 및 predSamplesL1L, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx를 입력으로 하여, predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ]를 출력하는 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출된다.-Otherwise (if bdofFlag is FALSE), luminance coding block width sbWidth, luminance coding block height sbHeight and sample arrays predSamplesL0 L and predSamplesL1 L , and variables predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ], refIdxL0, by the refIdxL1, gbiIdx, and cIdx as input, the weighted sample prediction process for outputting predSamples [x L + xSb] [ y L + ySb] is called.
5-2. 그렇지 않으면, cIdx가 1이면, 현재 코딩 블록 성분 Cb 코딩 블록 내 예측 샘플들 predSamples [ xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC ] (xC = 0..cbWidth / subWidthC - 1, yC = 0..cbHeight / subHeightC - 1)은 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스에 의해 도출되며, 여기서 cbWidth / subWidthC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW, cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 높이 nCbH, 샘플 어레이들 predSamplesL0Cb 및 predSamplesL1Cb, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx가 입력된다.5-2. Otherwise, if cIdx is 1, prediction samples in the current coding block component Cb coding block predSamples [xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC] (xC = 0..cbWidth / subWidthC-1, yC = 0. .cbHeight / subHeightC-1) is derived by a weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cb and predSamplesL1 Cb , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
5-3. 그렇지 않으면, cIdx가 2이면, 현재 코딩 블록 성분 Cb 코딩 블록 내 예측 샘플들 predSamples [ xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC ] (xC = 0..cbWidth / subWidthC - 1, yC = 0..cbHeight / subHeightC - 1)은 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스에 의해 도출되며, 여기서 cbWidth / subWidthC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW, cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 높이 nCbH, 샘플 어레이들 predSamplesL0Cr 및 predSamplesL1Cr, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx가 입력된다.5-3. Otherwise, if cIdx is 2, prediction samples in the current coding block component Cb coding block predSamples [xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC] (xC = 0..cbWidth / subWidthC-1, yC = 0. .cbHeight / subHeightC-1) is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
6. cIdx가 0이면, x = 0..sbWidth - 1 및 y = 0..sbHeight - 1에 대하여 아래와 같은 할당들(assignments)이 수행된다.6. If cIdx is 0, the following assignments are performed for x = 0..sbWidth-1 and y = 0..sbHeight-1.
MvL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvL0[ xSb + x ][ ySb + y] = mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ] MvL1[ xSb + x ][ ySb + y] = mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvDmvrL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvDmvrL0[ xSb + x ][ ySb + y] = refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvDmvrL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvDmvrL1[ xSb + x ][ ySb + y] = refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
RefIdxL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = refIdxL0RefIdxL0[ xSb + x ][ ySb + y] = refIdxL0
RefIdxL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = refIdxL1RefIdxL1[ xSb + x ][ ySb + y] = refIdxL1
PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y] = predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y] = predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
GbiIdx[ xSb + x ][ ySb + y ] = gbiIdxGbiIdx[ xSb + x ][ ySb + y] = gbiIdx
ciip_flag[ xCb ][ yCb ]가 1이면, 예측 샘플들의 어레이 ciip_flag[ xCb ][ yCb ]는 아래와 같이 수정된다.If ciip_flag[xCb][yCb] is 1, the array of prediction samples ciip_flag[xCb][yCb] is modified as follows.
- cIdx가 0이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-If cIdx is 0, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 ( xCb, yCb )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth 및 cbHeight로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth 및 cbHeight로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH, 변수 cIdx가 입력으로, (cbWidth)x(cbHeight) 어레이 predSamplesIntraL이 출력된다.1) A general intra-sample prediction process is called, where the position (xTbCmp, yTbCmp) set to (xCb, yCb), the intra prediction mode predModeIntra set to IntraPredModeY[ xCb ][ yCb], the transform block width nTbW set to cbWidth and cbHeight, and Coding block width nCbW and height nCbH set to height nTbH, cbWidth and cbHeight, variable cIdx are inputs, and (cbWidth)x(cbHeight) array predSamplesIntra L is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth, 코딩 블록 높이 cbHeight, predSamples 및 predSamplesIntraL로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 그리고 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth)x(cbHeight) 어레이 predSamples가 출력된다.2) A weighted sample prediction process for combined merge and intra prediction is called, where sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY[xCb][ yCb] set respectively with coding block width cbWidth, coding block height cbHeight, predSamples and predSamplesIntra L The intra prediction mode predModeIntra set to] and the color component index cIdx are inputs, and the (cbWidth)x(cbHeight) array predSamples is output.
- 그렇지 않으면, cIdx가 1이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-Otherwise, if cIdx is 1, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, ( xCb / subWidthC, yCb / subHeightC )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamplesIntraCb가 출력된다.1) The general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC The transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cb is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth / subWidthC, 코딩 블록 높이 cbHeight / subHeightC, predSamplesCb 및 predSamplesIntraCb로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamples가 출력된다.2) A weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cb and predSamplesIntra Cb , respectively. The intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb] and the color component index cIdx are input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
- 그렇지 않으면, cIdx가 2이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-Otherwise, if cIdx is 2, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, ( xCb / subWidthC, yCb / subHeightC )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamplesIntraCr가 출력된다.1) The general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb], the intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC The transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cr is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth / subWidthC, 코딩 블록 높이 cbHeight / subHeightC, predSamplesCr 및 predSamplesIntraCr로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamples가 출력된다.2) The weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cr and predSamplesIntra Cr The intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
실시예 2Example 2
본 실시예는 복잡도 대비 압축 효율을 증대시키기 위하여, SMVD 코딩된 블록에 대하여 BDOF를 수행하지 않도록 제한하는 방법을 제공한다. 상술한 바와 같이 SMVD는 참조 픽처 인덱스와 L1 MVD의 시그널링 없이 참조 픽처와 L1 MVD가 결정되므로 압축 효율은 증가한다. SMVD 코딩된 블록에 대해 BDOF가 수행되면 압축 효율 대비 복잡도가 증가할 수 있음이 확인되었다. 이는 SMVD 코딩 방법이 인코더에서 선택되는 것 자체가 AMVP의 예측 블록 대비 예측 성능의 저감은 미비하면서 참조 인덱스 및 L1 MVD 코딩을 수행하지 않음으로써 저감할 수 있는 비트 수 저감 효과가 더 크기 때문이다. 이러한 블록에 대하여 BDOF가 적용되어도 코딩 복잡도 대비 예측 성능의 증가가 크기 않기 때문에, 결론적으로 SMVD로 코딩된 블록에 대하여 BDOF를 적용하지 않는 것이 효과적이다. 예를 들어, 현재 블록에 대한 SMVD 플래그(sym_mvd_flag)가 1인 경우 현재 블록에 BDOF가 적용되지 않으며, SMVD 플래그가 0인 경우 현재 블록에 BDOF가 적용될 수 있다. 아래는 본 명세서의 실시예에 따른 인터 블록에 대한 디코딩 절차가 표준규격 문서의 형태로 설명되며, 세부 내용이 의미하는 바는 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(a person skilled in the art)에게 자명할 것이다.This embodiment provides a method of restricting BDOF from being performed on an SMVD-coded block in order to increase compression efficiency versus complexity. As described above, in the SMVD, since the reference picture and the L1 MVD are determined without signaling the reference picture index and the L1 MVD, compression efficiency increases. It was confirmed that when BDOF is performed on the SMVD-coded block, the complexity compared to the compression efficiency may increase. This is because the selection of the SMVD coding method in the encoder itself does not reduce the prediction performance compared to the prediction block of AMVP, and the effect of reducing the number of bits that can be reduced by not performing the reference index and L1 MVD coding is greater. Even if BDOF is applied to such a block, since the increase in prediction performance versus coding complexity is not significant, it is effective not to apply BDOF to a block coded with SMVD. For example, when the SMVD flag (sym_mvd_flag) for the current block is 1, BDOF is not applied to the current block, and when the SMVD flag is 0, BDOF can be applied to the current block. Below, the decoding procedure for the inter-block according to the embodiment of the present specification is described in the form of a standard document, and the details mean a person skilled in the art. It will be self-explanatory.
본 프로세스는 인터 예측 모드로 코딩된 코딩 유닛을 디코딩할 때 호출된다.This process is called when decoding a coding unit coded in inter prediction mode.
본 프로세스의 입력은 다음과 같다.The inputs to this process are as follows.
- 현재 픽처의 좌상측 휘도 샘플에 대한 현재 코딩 블록의 좌상측 샘플을 나타내는 휘도 위치 ( xCb, yCb )-A luminance position representing the upper left sample of the current coding block with respect to the upper left luminance sample of the current picture (xCb, yCb)
- 휘도 샘플 단위로 현재 코딩 블록의 너비를 나타내는 변수 cbWidth-Variable cbWidth representing the width of the current coding block in units of luminance samples
- 휘도 샘플 단위로 현재 코딩 블록의 높이를 나타내는 변수 cbHeight-Variable cbHeight representing the height of the current coding block in units of luminance samples
- 수평 및 수직 방향에서 휘도 코딩 서브블록들의 개수를 나타내는 변수들 numSbX 및 numSbY-Variables numSbX and numSbY representing the number of luminance coding subblocks in the horizontal and vertical directions
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 움직임 벡터들 mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1 and ySbIdx = 0 .. motion vectors for numSbY-1 mvL0[xSbIdx][ySbIdx] and mvL1[xSbIdx][ySbIdx]
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1, and ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 가공된 움직임 벡터들 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1, and ySbIdx = 0 .. Machined motion vectors for numSbY-1 refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
- 참조 인덱스들 refIdxL0 및 refIdxL1-Reference indices refIdxL0 and refIdxL1
- xSbIdx = 0 .. numSbX - 1 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1에 대한 예측 리스트 활용 플래그들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]-xSbIdx = 0 .. numSbX-1 and ySbIdx = 0 .. Prediction list utilization flags for numSbY-1 predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx] and predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx]
- 쌍 예측 가중치 인덱스 gbiIdx-Pair prediction weight index gbiIdx
- 현재 블록의 컬러 성분 인덱스를 나타내는 변수 cIdx-Variable cIdx indicating the color component index of the current block
본 프로세스의 출력은 예측 샘플들의 어레이 predSamples 이다.The output of this process is the array predSamples of prediction samples.
predSamplesL0L, predSamplesL1L, 및 predSamplesIntraL를 예측된 휘도 샘플 값들의 어레이들 (cbWidth)x(cbHeight)로 두고, predSamplesL0Cb, predSamplesL1Cb, predSamplesL0Cr and predSamplesL1Cr, predSamplesIntraCb, 및 predSamplesIntraCr을 예측된 색차 샘플 값들의 어레이들 (cbWidth /subWidthC)x(cbHeight / subHeightC)로 둔다.predSamplesL0 L, predSamplesL1 L, and placed in arrays (cbWidth) x (cbHeight) of the luminance sample values predicted predSamplesIntra L, predSamplesL0 Cb, predSamplesL1 Cb , predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr, predSamplesIntra Cb, and the estimated color difference a predSamplesIntra Cr Let the arrays of sample values (cbWidth /subWidthC)x(cbHeight / subHeightC).
휘도 샘플들로 현제 코딩 서브블록의 너비 및 높이 subCbWidth 및 subCbHeight는 아래와 같이 유도된다.The width and height subCbWidth and subCbHeight of the current coding subblock as luminance samples are derived as follows.
sbWidth = cbWidth / numSbXsbWidth = cbWidth / numSbX
sbHeight = cbHeight / numSbYsbHeight = cbHeight / numSbY
xSbIdx = 0 .. numSbX - 1, 및 ySbIdx = 0 .. numSbY - 1를 갖는 서브블록 인덱스에서의 각 서브블록 ( xSbIdx, ySbIdx )에 대하여, 아래의 절차 1 내지 6이 적용된다.For each subblock (xSbIdx, ySbIdx) in the subblock index having xSbIdx = 0 .. numSbX-1, and ySbIdx = 0 .. numSbY-1, the following procedures 1 to 6 are applied.
1. 현재 픽처의 좌상측 휘도 샘플에 대한 현재 코딩 서브블록의 좌상측 샘플을 나타내는 휘도 위치 ( xSb, ySb )는 아래와 같이 유도된다.1. The luminance positions (xSb, ySb) representing the upper left sample of the current coding subblock with respect to the upper left luminance sample of the current picture are derived as follows.
( xSb, ySb ) = ( xCb + xSbIdx * sbWidth, yCb + ySbIdx * sbHeight ) (xSb, ySb) = (xCb + xSbIdx * sbWidth, yCb + ySbIdx * sbHeight)
2. 변수 currPic는 현재 픽처를 나타내고 변수 bdofFlag는 아래의 절차 1-1 및 1-2에 의해 유도된다.2. The variable currPic represents the current picture and the variable bdofFlag is derived by the following procedures 1-1 and 1-2.
1-1. 아래의 조건 a 내지 j가 모두 만족되는 경우, bdofFlag는 '참(TRUE)'으로 설정된다.1-1. When all of the conditions a to j below are satisfied, bdofFlag is set to'TRUE'.
a. sps_bdof_enabled_flag가 1임a. sps_bdof_enabled_flag is 1
b. predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 및 predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ] 가 모두 1임b. predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx] and predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx] are both 1
c. DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 0 ][ refIdxL0 ] ) * DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 1 ][ refIdxL1 ] )가 0 보다 작음c. DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 0 ][ refIdxL0]) * DiffPicOrderCnt( currPic, RefPicList[ 1 ][ refIdxL1]) is less than 0
d. MotionModelIdc[ xCb ][ yCb ]가 0임d. MotionModelIdc[ xCb ][ yCb] is 0
e. merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb ]가 0임e. merge_subblock_flag[ xCb ][ yCb] is 0
f. GbiIdx[ xCb ][ yCb ]가 0임f. GbiIdx[ xCb ][ yCb] is 0
g. cIdx가 0임g. cIdx is 0
h. sym_mvd_flag[xCb][yCb]가 1이 아님 (sym_mvd_flag[xCb][yCb]가 0임)h. sym_mvd_flag[xCb][yCb] is not 1 (sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0)
i. cbHeight가 8보다 크거나 같음i. cbHeight is greater than or equal to 8
j. cbHeight*cbWidth가 64보다 크거나 같음j. cbHeight*cbWidth is greater than or equal to 64
1-2. 그렇지 않으면, bdofFlag는 FALSE로 설정된다.1-2. Otherwise, bdofFlag is set to FALSE.
For X being each of 0 and 1, when predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ] is equal to 1, the following applies:For X being each of 0 and 1, when predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx] is equal to 1, the following applies:
3. 0 및 1에 각각 해당하는 X에 대하여, predFlagLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ]가 1일 때, 아래의 절차 3-1 내지 3-6이 적용된다.3. For X corresponding to 0 and 1 respectively, when predFlagLX[xSbIdx][ySbIdx] is 1, the following procedures 3-1 to 3-6 are applied.
3-1. X 및 refIdxLX를 입력으로 하여, 휘도 샘플들의 정렬된 2차원 어레이로 구성된 참조 픽처 refPicLXL 및 색차 샘플들의 정렬된 2차원 어레이들 refPicLXCb 및 refPicLXCr가 유도된다. 3-1. Using X and refIdxLX as inputs, a reference picture refPicLX L composed of an ordered two-dimensional array of luminance samples and ordered two-dimensional arrays refPicLX Cb and refPicLX Cr of chrominance samples are derived.
3-2. 움직임 벡터 오프셋 mvOffset는 refMvLX[ xSbIdx ][ xSbIdx ] - mvLX[ xSbIdx ][ ySbIdx ]로 설정된다.3-2. The motion vector offset mvOffset is set to refMvLX[xSbIdx][xSbIdx]-mvLX[xSbIdx][ySbIdx].
3-3. 아래의 조건들 중 하나 또는 그 이상이 '참(true)'이면, mvOffset[ 0 ]은 0으로 설정된다.3-3. If one or more of the following conditions is'true', mvOffset[0] is set to 0.
- xSb는 xCb가 아니고 mvOffset[ 0 ]이 0 보다 작음-xSb is not xCb and mvOffset[ 0] is less than 0
- ( xSb + sbWidth )가 ( xCb + cbWidth)이 아니고 mvOffset[ 0 ]이 0보다 큼-(xSb + sbWidth) is not (xCb + cbWidth) and mvOffset[ 0] is greater than 0
3-4. 아래의 조건들 중 하나 또는 그 이상이 '참(true)'이면, mvOffset[ 1 ]은 0으로 설정된다.3-4. If one or more of the following conditions is'true', mvOffset[1] is set to 0.
- ySb가 yCb이 아니고 mvOffset[ 1 ]이 0보다 작음-ySb is not yCb and mvOffset[ 1] is less than 0
- ( ySb + sbHeight )가 ( yCb + cbHeight )이 아니고 mvOffset[ 1 ]이 0보다 큼-(ySb + sbHeight) is not (yCb + cbHeight) and mvOffset[ 1] is greater than 0
3-4. cIdx가 0이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-4. If cIdx is 0, the following process is applied.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 휘도 샘플 단위로 코딩 서브블록 너비 sbWidth, 휘도 샘플 단위로 코딩 서브블록 높이 sbHeight, 휘도 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 휘도 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXL, bdofFlag, 및 cIdx를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXL가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb), coding subblock width sbWidth in luminance samples, coding subblock height sbHeight in luminance samples, luminance motion vector offset mvOffset, processed luminance motion vector refMvLX[xSb][xSb], reference array The array predSamplesLX L is derived by calling the fractional sample interpolation process with refPicLX L , bdofFlag, and cIdx as inputs.
3-5. cIdx가 1이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-5. If cIdx is 1, the following process is applied.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 코딩 서브블록 너비 sbWidth / subWidthC, 코딩 서브블록 높이 sbHeight / subHeightC, 색차 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 색차 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXCb, bdofFlag, 및 cIdx 를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXCb 가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb), coding subblock width sbWidth / subWidthC, coding subblock height sbHeight / subHeightC, color difference motion vector offset mvOffset, processed color difference motion vector refMvLX[ xSb ][ xSb ], reference array refPicLX Cb , bdofFlag The array predSamplesLX Cb is derived by calling the fractional sample interpolation process with, and cIdx as inputs.
3-6. cIdx가 2이면, 아래 프로세스가 적용된다.3-6. If cIdx is 2, the following process applies.
- 휘도 위치 ( xCb, yCb ), 코딩 서브블록 너비 sbWidth / subWidthC, 코딩 서브블록 높이 sbHeight / subHeightC, 색차 움직임 벡터 오프셋 mvOffset, 가공된 색차 움직임 벡터 refMvLX[ xSb ][ xSb ], 참조 어레이 refPicLXCr, bdofFlag, 및 cIdx 를 입력으로 하여, 분수의 샘플 보간 프로세스(fractional sample interpolation process)를 호출함으로써 어레이 predSamplesLXCr 가 유도된다.-Luminance position (xCb, yCb ), coding subblock width sbWidth / subWidthC, coding subblock height sbHeight / subHeightC, color difference motion vector offset mvOffset, processed color difference motion vector refMvLX[ xSb ][ xSb ], reference array refPicLXCr, bdofFlag, And cIdx as inputs, an array predSamplesLX Cr is derived by calling a fractional sample interpolation process.
4. bdofFlag가 TRUE이면, 절차 4-1 내지 4-4가 적용된다.4. If bdofFlag is TRUE, procedures 4-1 to 4-4 apply.
4-1. 변수 shift는 Max( 2, 14 - BitDepthY )로 설정된다.4-1. The variable shift is set to Max( 2, 14-BitDepthY ).
4-2. cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, 및 cuSumDiff는 아래의 수학식 14와 같이 유도된다.4-2. cuDiffThres, bdofBlkDiffThres, and cuSumDiff are derived as in Equation 14 below.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000014
Figure PCTKR2020003349-appb-M000014
4-3. xIdx = 0..(sbWidth >> 2 ) - 1 및 yIdx = 0..( sbHeight >> 2 ) - 1에 대하여, 변수들 bdofBlkSumDiff 및 BDOF 활용 플래그 bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx ]가 아래의 수학식 15와 같이 유도된다.4-3. For xIdx = 0..(sbWidth >> 2)-1 and yIdx = 0..( sbHeight >> 2)-1, the variables bdofBlkSumDiff and the BDOF utilization flag bdofUtilizationFlag[xIdx][yIdx] are the following Equation 15 Is derived as.
Figure PCTKR2020003349-appb-M000015
Figure PCTKR2020003349-appb-M000015
4-4. cuSumDiff가 cuDiffThres 보다 작으면, bdofFlag는 FALSE로 설정된다.4-4. If cuSumDiff is less than cuDiffThres, bdofFlag is set to FALSE.
5. 예측 샘플들의 어레이 predSamples는 아래의 절차 5-1 내지 5-3에 의해 유도된다.5. The array predSamples of predicted samples are derived by the following procedures 5-1 to 5-3.
5-1. cIdx가 0이면, 현재 휘도 코딩 서브블록 내 예측 샘플들 predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ] (xL = 0..sbWidth - 1, yL = 0..sbHeight - 1)은 아래와 같이 유도된다.5-1. If cIdx is 0, prediction samples predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb] (xL = 0..sbWidth-1, yL = 0..sbHeight-1) in the current luminance coding subblock are derived as follows.
- bdofFlag가 TRUE이면, 휘도 코딩 서브블록 너비 sbWidth로 설정된 nCbW, 휘도 코딩 서브블록 높이 sbHeight로 설정된 nCbH, predSamplesL0L 및 predSamplesL1L, xIdx = 0..( sbWidth >> 2 ) - 1, yIdx = 0..( sbHeight >> 2 ) - 1에 대한 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx ]을 입력으로 하여, predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ]를 출력하는 BDOF 샘플 예측 프로세스가 호출된다.-If bdofFlag is TRUE, nCbW set to luminance coding subblock width sbWidth, nCbH set to luminance coding subblock height sbHeight, predSamplesL0 L and predSamplesL1 L , xIdx = 0..( sbWidth >> 2)-1, yIdx = 0. .( sbHeight >> 2)-Variables for 1 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, bdofUtilizationFlag[ xIdx ][ yIdx] as input, x L + The BDOF sample prediction process that outputs xSb ][ y L + ySb] is called.
- 그렇지 않으면(bdofFlag가 FALSE이면), 휘도 코딩 블록 너비 sbWidth, 휘도 코딩 블록 높이 sbHeight 및 샘플 어레이들 predSamplesL0L 및 predSamplesL1L, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx를 입력으로 하여, predSamples[ xL + xSb ][ yL + ySb ]를 출력하는 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출된다.-Otherwise (if bdofFlag is FALSE), luminance coding block width sbWidth, luminance coding block height sbHeight and sample arrays predSamplesL0 L and predSamplesL1 L , and variables predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ], refIdxL0, by the refIdxL1, gbiIdx, and cIdx as input, the weighted sample prediction process for outputting predSamples [x L + xSb] [ y L + ySb] is called.
5-2. 그렇지 않으면, cIdx가 1이면, 현재 코딩 블록 성분 Cb 코딩 블록 내 예측 샘플들 predSamples [ xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC ] (xC = 0..cbWidth / subWidthC - 1, yC = 0..cbHeight / subHeightC - 1)은 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스에 의해 도출되며, 여기서 cbWidth / subWidthC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW, cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 높이 nCbH, 샘플 어레이들 predSamplesL0Cb 및 predSamplesL1Cb, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx가 입력된다.5-2. Otherwise, if cIdx is 1, prediction samples in the current coding block component Cb coding block predSamples [xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC] (xC = 0..cbWidth / subWidthC-1, yC = 0. .cbHeight / subHeightC-1) is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cb and predSamplesL1 Cb , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
5-3. 그렇지 않으면, cIdx가 2이면, 현재 코딩 블록 성분 Cb 코딩 블록 내 예측 샘플들 predSamples [ xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC ] (xC = 0..cbWidth / subWidthC - 1, yC = 0..cbHeight / subHeightC - 1)은 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스에 의해 도출되며, 여기서 cbWidth / subWidthC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW, cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 높이 nCbH, 샘플 어레이들 predSamplesL0Cr 및 predSamplesL1Cr, 및 변수들 predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ], predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, 및 cIdx가 입력된다.5-3. Otherwise, if cIdx is 2, prediction samples in the current coding block component Cb coding block predSamples [xC + xCb / subWidthC ][ yC + yCb / subHeightC] (xC = 0..cbWidth / subWidthC-1, yC = 0. .cbHeight / subHeightC-1) is derived by the weighted sample prediction process, where coding block width nCbW set to cbWidth / subWidthC, coding block height nCbH set to cbHeight / subHeightC, sample arrays predSamplesL0 Cr and predSamplesL1 Cr , and variables S predFlagL0[xSbIdx][ySbIdx], predFlagL1[xSbIdx][ySbIdx], refIdxL0, refIdxL1, gbiIdx, and cIdx are input.
6. cIdx가 0이면, x = 0..sbWidth - 1 및 y = 0..sbHeight - 1에 대하여 아래와 같은 할당들(assignments)이 수행된다.6. If cIdx is 0, the following assignments are performed for x = 0..sbWidth-1 and y = 0..sbHeight-1.
MvL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvL0[ xSb + x ][ ySb + y] = mvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ] MvL1[ xSb + x ][ ySb + y] = mvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvDmvrL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvDmvrL0[ xSb + x ][ ySb + y] = refMvL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
MvDmvrL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]MvDmvrL1[ xSb + x ][ ySb + y] = refMvL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
RefIdxL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = refIdxL0RefIdxL0[ xSb + x ][ ySb + y] = refIdxL0
RefIdxL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = refIdxL1RefIdxL1[ xSb + x ][ ySb + y] = refIdxL1
PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y ] = predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx ]PredFlagL0[ xSb + x ][ ySb + y] = predFlagL0[ xSbIdx ][ ySbIdx]
PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y ] = predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx ]PredFlagL1[ xSb + x ][ ySb + y] = predFlagL1[ xSbIdx ][ ySbIdx]
GbiIdx[ xSb + x ][ ySb + y ] = gbiIdxGbiIdx[ xSb + x ][ ySb + y] = gbiIdx
ciip_flag[ xCb ][ yCb ]가 1이면, 예측 샘플들의 어레이 ciip_flag[ xCb ][ yCb ]는 아래와 같이 수정된다.If ciip_flag[xCb][yCb] is 1, the array of prediction samples ciip_flag[xCb][yCb] is modified as follows.
- cIdx가 0이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-If cIdx is 0, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 ( xCb, yCb )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth 및 cbHeight로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth 및 cbHeight로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH, 변수 cIdx가 입력으로, (cbWidth)x(cbHeight) 어레이 predSamplesIntraL가 출력된다.1) A general intra-sample prediction process is called, where the position (xTbCmp, yTbCmp) set to (xCb, yCb), the intra prediction mode predModeIntra set to IntraPredModeY[ xCb ][ yCb], the transform block width nTbW set to cbWidth and cbHeight, and Coding block width nCbW and height nCbH set to height nTbH, cbWidth and cbHeight, variable cIdx are inputs, and (cbWidth)x(cbHeight) array predSamplesIntra L is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth, 코딩 블록 높이 cbHeight, predSamples 및 predSamplesIntraL로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 그리고 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth)x(cbHeight) 어레이 predSamples가 출력된다.2) A weighted sample prediction process for combined merge and intra prediction is called, where sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY[xCb][ yCb] set respectively with coding block width cbWidth, coding block height cbHeight, predSamples and predSamplesIntra L The intra prediction mode predModeIntra set to] and the color component index cIdx are inputs, and the (cbWidth)x(cbHeight) array predSamples is output.
- 그렇지 않으면, cIdx가 1이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-Otherwise, if cIdx is 1, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, ( xCb / subWidthC, yCb / subHeightC )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamplesIntraCb가 출력된다.1) The general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC The transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cb is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth / subWidthC, 코딩 블록 높이 cbHeight / subHeightC, predSamplesCb 및 predSamplesIntraCb로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamples가 출력된다.2) The weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cb and predSamplesIntra Cb , respectively. The intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
- 그렇지 않으면, cIdx가 2이면, 아래의 절차 1), 2)가 적용된다.-Otherwise, if cIdx is 2, the following procedures 1) and 2) are applied.
1) 일반적인 인트라 샘플 예측 프로세스가 호출되며, ( xCb / subWidthC, yCb / subHeightC )로 설정된 위치 ( xTbCmp, yTbCmp ), IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 변환 블록 너비 nTbW 및 높이 nTbH, cbWidth / subWidthC 및 cbHeight / subHeightC로 설정된 코딩 블록 너비 nCbW 및 높이 nCbH가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamplesIntraCr가 출력된다.1) The general intra-sample prediction process is called, and the position set to (xCb/subWidthC, yCb/subHeightC) (xTbCmp, yTbCmp), IntraPredModeY[xCb][yCb] Intra prediction mode predModeIntra, cbWidth/subWidthC and cbHeight/subHeightC The transform block width nTbW and height nTbH set to, cbWidth / subWidthC and coding block width nCbW and height nCbH set to cbHeight / subHeightC are inputs, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamplesIntra Cr is output.
2) 결합된 머지 및 인트라 예측에 대한 가중치 적용된 샘플 예측 프로세스가 호출되며, 여기서 코딩 블록 너비 cbWidth / subWidthC, 코딩 블록 높이 cbHeight / subHeightC, predSamplesCr 및 predSamplesIntraCr로 각각 설정된 샘플 어레이들 predSamplesInter 및 predSamplesIntra, IntraPredModeY[ xCb ][ yCb ]로 설정된 인트라 예측 모드 predModeIntra, 컬러 성분 인덱스 cIdx가 입력으로, (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) 어레이 predSamples가 출력된다.2) The weighted sample prediction process for the combined merge and intra prediction is called, where the sample arrays predSamplesInter and predSamplesIntra, IntraPredModeY, respectively set to coding block width cbWidth / subWidthC, coding block height cbHeight / subHeightC, predSamples Cr and predSamplesIntra Cr The intra prediction mode predModeIntra set to [xCb][yCb], the color component index cIdx, is input, and the (cbWidth / subWidthC)x(cbHeight / subHeightC) array predSamples is output.
본 실시예에서, BDOF를 수행하기 위한 조건은 현재 블록의 SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 1이 아닐 것(SMVD가 수행되지 않을 것)을 포함한다. SMVD의 적용 여부를 고려하여 조건적으로 BDOF를 수행함으로써 SMVD 코딩된 블록에 대하여 추가적으로 코딩 복잡도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, the condition for performing BDOF includes that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) of the current block is not 1 (SMVD is not performed). By conditionally performing BDOF in consideration of whether or not SMVD is applied, it is possible to prevent an additional increase in coding complexity for an SMVD-coded block.
비트스트림Bitstream
상술한 본 명세서의 실시예들을 기반으로 인코딩 장치(100)에 의하여 도출된 인코딩된 정보(예: 인코딩된 비디오/영상 정보)는 비트스트림 형태로 출력될 수 있다. 인코딩된 정보는 비트스트림 형태로 NAL(network abstraction layer) 유닛 단위로 전송 또는 저장될 수 있다. 비트스트림은 네트워크를 통하여 전송될 수 있고, 또는 비 일시적(non-transitory) 디지털 저장매체에 저장될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 비트스트림은 인코딩 장치(100)에서 디코딩 장치(200)로 바로 전송되지 않고, 외부 서버(예: 컨텐츠 스트리밍 서버)를 통하여 스트리밍/다운로드 서비스될 수도 있다. 여기서 네트워크는 방송망 및/또는 통신망 등을 포함할 수 있고, 디지털 저장매체는 USB, SD, CD, DVD, 블루레이, HDD, SSD 등 다양한 저장매체를 포함할 수 있다.The encoded information (eg, encoded video/video information) derived by the encoding apparatus 100 based on the above-described embodiments of the present specification may be output in a bitstream form. The encoded information may be transmitted or stored in a bitstream form in units of network abstraction layer (NAL) units. The bitstream may be transmitted over a network or may be stored in a non-transitory digital storage medium. In addition, as described above, the bitstream is not directly transmitted from the encoding device 100 to the decoding device 200, but may be provided with a streaming/download service through an external server (eg, a content streaming server). Here, the network may include a broadcasting network and/or a communication network, and the digital storage medium may include various storage media such as USB, SD, CD, DVD, Blu-ray, HDD, and SSD.
도 35는 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측을 위한 비디오 신호의 인코딩 절차의 예를 도시한다. 도 35의 동작들은 인코딩 장치(100)의 인터 예측부(180) 또는 비디오 신호 처리 장치(500)의 프로세서(510)에 의해 수행될 수 있다. 35 illustrates an example of a video signal encoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification. The operations of FIG. 35 may be performed by the inter prediction unit 180 of the encoding apparatus 100 or the processor 510 of the video signal processing apparatus 500.
S3510 단계에서, 인코더는 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성한다. 예를 들어, 인코더는 현재 블록에 대하여 다양한 예측 타입/모드들 중에서 RD 비용을 고려하여 현재 블록에 대한 최적의 예측 타입/모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 인코더는 쌍 예측이 적용되는 현재 블록에 대하여 SMVD의 적용 여부를 결정하고, SMVD의 적용 여부를 나타내는 SMVD 플래그(sym_mvd_flag)를 예측 정보로서 인코딩할 수 있다. In step S3510, the encoder generates prediction information for the current block. For example, the encoder may determine an optimal prediction type/mode for the current block in consideration of the RD cost among various prediction types/modes for the current block. For example, the encoder may determine whether to apply SMVD to a current block to which pair prediction is applied, and encode an SMVD flag (sym_mvd_flag) indicating whether the SMVD is applied as prediction information.
SMVD가 적용되면 제1 방향(L0) 예측을 위한 제1 MVD(L0 MVD)에 기반하여 제2 방향(L1) 예측을 위한 제2 MVD(L1 MVD)가 결정된다. 보다 구체적으로, SMVD가 적용되면 제2 MVD의 크기는 제1 MVD의 크기와 동일하고, 제2 MVD의 부호는 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다. 또한, SMVD가 적용되면 제2 MVD를 코딩하기 위한 정보와 참조 픽처 인덱스는 시그널링되지 않는다. 제2 MVD를 코딩하기 위한 정보와 참조 픽처 인덱스의 시그널링 없이 디코더는 제2 MVD와 참조 픽처를 결정할 수 있다. 제2 MVD는 제1 MVD에 기반하여 결정되고, 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처(L0 참조 픽처)는 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트(L0 참조 픽처 리스트)에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처(L1 참조 픽처)는 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.When SMVD is applied, a second MVD (L1 MVD) for prediction in the second direction (L1) is determined based on the first MVD (L0 MVD) for prediction in the first direction (L0). More specifically, when SMVD is applied, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the code of the second MVD may be opposite to that of the first MVD. In addition, when SMVD is applied, information for coding the second MVD and a reference picture index are not signaled. The decoder can determine the second MVD and the reference picture without signaling the reference picture index and information for coding the second MVD. The second MVD is determined based on the first MVD, and the first reference picture (L0 reference picture) for first direction prediction is displayed in the first reference picture list (L0 reference picture list) for the first direction prediction. It is determined as the previous reference picture closest to the current picture, and the second reference picture (L1 reference picture) for second direction prediction is the next closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for second direction prediction. It can be determined as a picture.
S3520 단계에서, 인코더는 예측 정보에 기반하여 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다. 여기서 인코더는 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF에 대한 조건을 확인하고, BDOF에 대한 조건에 기반하여 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다. In step S3520, the encoder generates a prediction sample of the current block based on the prediction information. Here, the encoder checks a condition for the BDOF based on the SMVD flag, and generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
일 실시예에서, SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, SMVD 플래그가 1인 경우 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 실시예 2에서 설명된 것과 같이 BDOF를 수행할지 여부를 결정하기 위한 조건은 SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 0일 것(현재 블록이 SMVD로 코딩되지 않은 블록일 것)을 포함하므로, SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 0이면서 다른 조건들(실시예 2의 절차 1-1의 조건들 a 내지 j)이 모두 충족되면 BDOF가 적용될 수 있다. 만약 SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 1이이면 BDOF가 적용되지 않는다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied. For example, as described in Example 2, the condition for determining whether to perform BDOF is that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 0 (the current block must be a block not coded with SMVD). ), BDOF can be applied when the SMVD flag sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0 and all other conditions (conditions a to j of procedure 1-1 of the second embodiment) are satisfied. If the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 1, BDOF is not applied.
일 실시예에서, BDOF에 대한 조건이 만족되면, 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 여기서 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다. In an embodiment, when the condition for BDOF is satisfied, a prediction sample of a current block is a first prediction sample according to the first direction prediction, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset in the current block. Is determined based on, wherein the BDOF offset is to be derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. I can.
일 실시예에서, BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 예측 샘플은 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플(L0 예측 샘플)과 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플(L1 예측 샘플)의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for BDOF is not satisfied, a prediction sample is a first prediction sample (L0 prediction sample) according to the first direction prediction and a second prediction sample (L1 prediction) according to the second direction prediction in the current block. Sample) can be determined based on the weighted sum.
도 36은 본 명세서의 실시예에 따른 인터 예측을 위한 비디오 신호의 디코딩 절차의 예를 도시한다. 도 36의 동작들은 디코딩 장치(100)의 인터 예측부(260) 또는 비디오 신호 처리 장치(500)의 프로세서(510)에 의해 수행될 수 있다. 36 illustrates an example of a video signal decoding procedure for inter prediction according to an embodiment of the present specification. The operations of FIG. 36 may be performed by the inter prediction unit 260 of the decoding apparatus 100 or the processor 510 of the video signal processing apparatus 500.
S3610 단계에서, 디코더는 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득한다(S3610). SMVD 플래그는 현재 블록에 대하여 SMVD가 적용되는지 여부를 지시하는 플래그로서, SMVD가 적용되면 제1 방향(L0) 예측을 위한 제1 MVD(L0 MVD)에 기반하여 제2 방향(L1) 예측을 위한 제2 MVD(L1 MVD)가 결정된다. 보다 구체적으로, SMVD가 적용되면 제2 MVD의 크기는 제1 MVD의 크기와 동일하고, 제2 MVD의 부호는 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다. 또한, SMVD가 적용되면 제2 MVD를 코딩하기 위한 정보와 참조 픽처 인덱스는 시그널링되지 않는다. 제2 MVD를 코딩하기 위한 정보와 참조 픽처 인덱스의 시그널링 없이 디코더는 제2 MVD와 참조 픽처를 결정할 수 있다. 제2 MVD는 제1 MVD에 기반하여 결정되고, 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처(L0 참조 픽처)는 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트(L0 참조 픽처 리스트)에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처(L1 참조 픽처)는 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In step S3610, the decoder acquires the SMVD flag of the current block (S3610). The SMVD flag is a flag indicating whether SMVD is applied to the current block.When SMVD is applied, the second direction (L1) is predicted based on the first MVD (L0 MVD) for the first direction (L0) prediction. The second MVD (L1 MVD) is determined. More specifically, when SMVD is applied, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the code of the second MVD may be opposite to that of the first MVD. In addition, when SMVD is applied, information for coding the second MVD and a reference picture index are not signaled. The decoder can determine the second MVD and the reference picture without signaling the reference picture index and information for coding the second MVD. The second MVD is determined based on the first MVD, and the first reference picture for the first direction prediction (L0 reference picture) is displayed in the first reference picture list (L0 reference picture list) for the first direction prediction. It is determined as the previous reference picture closest to the current picture, and the second reference picture (L1 reference picture) for second direction prediction is the next closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for second direction prediction. It can be determined as a picture.
S3620 단계에서, 디코더는 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF에 대한 조건을 확인한다. 일 실시예에서, SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, SMVD 플래그가 1인 경우 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 실시예 2에서 설명된 것과 같이 BDOF를 수행할지 여부를 결정하기 위한 조건은 SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 0일 것(현재 블록이 SMVD로 코딩되지 않은 블록일 것)을 포함하므로, SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 0이면서 다른 조건들(실시예 2의 절차 1-1의 조건들 a 내지 j)이 모두 충족되면 BDOF가 적용될 수 있다. 만약 SMVD 플래그(sym_mvd_flag[xCb][yCb])가 1이이면 BDOF가 적용되지 않는다.In step S3620, the decoder checks the condition for the BDOF based on the SMVD flag. In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied. For example, as described in Embodiment 2, the condition for determining whether to perform BDOF is that the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) should be 0 (the current block should be a block not coded with SMVD). ), BDOF may be applied when the SMVD flag sym_mvd_flag[xCb][yCb] is 0 and all other conditions (conditions a to j of procedure 1-1 of the second embodiment) are satisfied. If the SMVD flag (sym_mvd_flag[xCb][yCb]) is 1, BDOF is not applied.
S3630 단계에서, 디코더는 BDOF에 대한 조건에 기반하여 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다. In step S3630, the decoder generates a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
일 실시예에서, BDOF에 대한 조건이 만족되면, 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 여기서 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다. In an embodiment, when the condition for BDOF is satisfied, a prediction sample of a current block is a first prediction sample according to the first direction prediction, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset in the current block. Is determined based on, wherein the BDOF offset is to be derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. I can.
일 실시예에서, BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 예측 샘플은 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플(L0 예측 샘플)과 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플(L1 예측 샘플)의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for BDOF is not satisfied, a prediction sample is a first prediction sample (L0 prediction sample) according to the first direction prediction and a second prediction sample (L1 prediction) according to the second direction prediction in the current block. Sample) can be determined based on the weighted sum.
상기 기술된 것과 같이, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 도면에서 도시한 기능 유닛들은 컴퓨터, 프로세서, 마이크로 프로세서, 컨트롤러 또는 칩 상에서 구현되어 수행될 수 있다.As described above, the embodiments described herein may be implemented and performed on a processor, microprocessor, controller, or chip. For example, the functional units illustrated in each drawing may be implemented and executed on a computer, processor, microprocessor, controller, or chip.
본 명세서의 실시예에 따른 비디오 신호 처리 장치(500)는, 비디오 신호를 저장하는 메모리(520)와, 상기 메모리(520)와 결합된 프로세서(510)를 포함할 수 있다. The video signal processing apparatus 500 according to the embodiment of the present specification may include a memory 520 for storing a video signal, and a processor 510 coupled to the memory 520.
비디오 신호의 인코딩을 위하여, 상기 프로세서(510)는 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하고, 상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다. 여기서 상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD 플래그를 포함한다. 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하기 위하여, 상기 프로세서(510)는 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다.In order to encode a video signal, the processor 510 is configured to generate prediction information for a current block and to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information. Here, the prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. In order to generate a prediction sample of the current block, the processor 510 checks a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and a condition of the current block based on the condition for the BDOF. It is set to generate predictive samples.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is determined as a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. The second reference picture for the second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
비디오 신호의 디코딩을 위하여, 상기 프로세서(510)는 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정된다.For decoding a video signal, the processor 510 obtains an SMVD flag of a current block, wherein the SMVD flag is used for second direction prediction based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether the second MVD is determined, and is configured to check a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and to generate a predicted sample of the current block based on the condition for the BDOF. do.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
또한, 본 명세서가 적용되는 처리 방법은 컴퓨터로 실행되는 프로그램의 형태로 생산될 수 있으며, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 본 명세서에 따른 데이터 구조를 가지는 멀티미디어 데이터도 또한 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치 및 분산 저장 장치를 포함한다. 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는, 예를 들어, 블루레이 디스크(BD), 범용 직렬 버스(USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크 및 광학적 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체는 반송파(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현된 미디어를 포함한다. 또한, 인코딩 방법으로 생성된 비트스트림이 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록 매체에 저장되거나 유무선 통신 네트워크를 통해 전송될 수 있다.Further, the processing method to which the present specification is applied may be produced in the form of a program executed by a computer, and may be stored in a computer-readable recording medium. Multimedia data having a data structure according to the present specification may also be stored in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices and distributed storage devices in which computer-readable data is stored. The computer-readable recording medium includes, for example, Blu-ray disk (BD), universal serial bus (USB), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical It may include a data storage device. Further, the computer-readable recording medium includes media implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission through the Internet). In addition, the bitstream generated by the encoding method may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted through a wired or wireless communication network.
또한, 본 명세서의 실시예는 프로그램 코드에 의한 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있고, 상기 프로그램 코드는 본 명세서의 실시예에 의해 컴퓨터에서 수행될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 컴퓨터에 의해 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.In addition, an embodiment of the present specification may be implemented as a computer program product using a program code, and the program code may be executed in a computer according to the embodiment of the present specification. The program code may be stored on a carrier readable by a computer.
본 명세서의 실시예에 따른 비-일시적 컴퓨터-판독 가능한 매체(non-transitory computer-readable medium)는 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 또는 그 이상의 명령어들을 저장한다. 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 비디오 신호의 인코딩을 위하여, 현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하고, 상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성한다. 상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD 플래그를 포함한다. 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하기 위하여, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 비디오 신호 처리 장치(500)(또는 인코딩 장치(100))를 제어한다.A non-transitory computer-readable medium according to an embodiment of the present specification stores one or more instructions executed by one or more processors. The one or more instructions generate prediction information for a current block in order to encode a video signal, and generate a prediction sample of the current block based on the prediction information. The prediction information includes an SMVD flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction. The one or more instructions determine a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag to generate a prediction sample of the current block, and the current condition based on the condition for the BDOF. The video signal processing apparatus 500 (or the encoding apparatus 100) is controlled to generate a prediction sample of a block.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
또한, 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 비디오 신호의 디코딩을 위하여, 현재 블록의 SMVD 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고, 상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고, 상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 비디오 신호 처리 장치(500)(또는 디코딩 장치(200))를 제어한다.In addition, the one or more instructions obtain an SMVD flag of a current block for decoding a video signal, wherein the SMVD flag is a second motion vector difference (MVD) for first direction prediction. It is related to whether or not a second MVD for direction prediction is determined, a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) is checked based on the SMVD flag, and a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF The video signal processing apparatus 500 (or the decoding apparatus 200) is controlled to generate a.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고, 상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정될 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied, and when the SMVD flag is 1, it may be determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고, 상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출될 수 있다.In an embodiment, when the condition for the BDOF is satisfied, a prediction sample of the current block is a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and It is determined based on the BDOF offset, and the BDOF offset is based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. Can be derived.
일 실시예에서, 상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정될 수 있다.In an embodiment, if the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Can be determined based on
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고, 상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대일 수 있다.In an embodiment, when the SMVD flag is 1, the size of the second MVD may be the same as the size of the first MVD, and the sign of the second MVD may be opposite to the sign of the first MVD.
일 실시예에서, 상기 SMVD 플래그가 1이면, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정될 수 있다.In an embodiment, if the SMVD flag is 1, the first reference picture for the first direction prediction is a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction. Is determined, and the second reference picture for second direction prediction may be determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
또한, 본 명세서가 적용되는 디코더 및 인코더는 멀티미디어 방송 송수신 장치, 모바일 통신 단말, 홈 시네마 비디오 장치, 디지털 시네마 비디오 장치, 감시용 카메라, 비디오 대화 장치, 비디오 통신과 같은 실시간 통신 장치, 모바일 스트리밍 장치, 저장 매체, 캠코더, 주문형 비디오(VoD) 서비스 제공 장치, OTT 비디오(Over the top video) 장치, 인터넷 스트리밍 서비스 제공 장치, 3차원(3D) 비디오 장치, 화상 전화 비디오 장치, 및 의료용 비디오 장치 등에 포함될 수 있으며, 비디오 신호 또는 데이터 신호를 처리하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, OTT 비디오(Over the top video) 장치로는 게임 콘솔, 블루레이 플레이어, 인터넷 접속 TV, 홈시어터 시스템, 스마트폰, 태블릿 PC, DVR(Digital Video Recorder) 등을 포함할 수 있다.In addition, the decoder and encoder to which the present specification is applied include a multimedia broadcasting transmission/reception device, a mobile communication terminal, a home cinema video device, a digital cinema video device, a surveillance camera, a video chat device, a real-time communication device such as video communication, a mobile streaming device, Storage media, camcorders, video-on-demand (VoD) service providers, OTT video (Over the top video) devices, Internet streaming service providers, three-dimensional (3D) video devices, video telephony video devices, and medical video devices. And can be used to process video signals or data signals. For example, an OTT video (Over the top video) device may include a game console, a Blu-ray player, an Internet-connected TV, a home theater system, a smartphone, a tablet PC, and a digital video recorder (DVR).
이상에서 설명된 실시예들은 본 명세서의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 명세서의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 명세서의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.The embodiments described above are those in which components and features of the present specification are combined in a predetermined form. Each component or feature should be considered optional unless explicitly stated otherwise. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, it is possible to configure the embodiments of the present specification by combining some components and/or features. The order of operations described in the embodiments of the present specification may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is obvious that the embodiments may be configured by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or may be included as new claims by amendment after filing.
본 명세서에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 명세서의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.The embodiments according to the present specification may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of implementation by hardware, an embodiment of the present specification includes one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), and FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 명세서의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present specification may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that perform the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory and driven by a processor. The memory may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor through various known means.
이 문서에서 "/"와 ","는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A/B"는 "A 및/또는 B"로 해석되고, "A, B"는 "A 및/또는 B"로 해석된다. 추가적으로, "A/B/C"는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. 또한, "A, B, C"도 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나"를 의미한다. (In this document, the term "/" and "," should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B." Further, "A, B" may mean "A and/or B." Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C." Also, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C.")In this document, "/" and "," are interpreted as "and/or". For example, "A/B" is interpreted as "A and/or B", and "A, B" is interpreted as "A and/or B". Additionally, “A/B/C” means “at least one of A, B and/or C”. In addition, "A, B, C" also means "at least one of A, B and/or C". (In this document, the term "/" and "," should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A/B" may mean "A and/or B." Further, "A, B" may mean "A and/or B." Further, "A/B/C" may mean "at least one of A, B, and/or C." Also, "A/B/C" may mean " at least one of A, B, and/or C.")
추가적으로, 본 문서에서 "또는"는 "및/또는"으로 해석된다. 예를 들어, "A 또는 B"은, 1) "A" 만을 의미하고, 2) "B" 만을 의미하거나, 3) "A 및 B"를 의미할 수 있다. 달리 표현하면, 본 문서의 "또는"은 "추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively)"를 의미할 수 있다. (Further, in the document, the term "or" should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A or B" may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term "or" in this document should be interpreted to indicate "additionally or alternatively.")Additionally, in this document "or" is interpreted as "and/or". For example, "A or B" may mean only 1) "A", 2) only "B", or 3) "A and B". In other words, "or" in this document may mean "additionally or alternatively". (Further, in the document, the term "or" should be interpreted to indicate "and/or." For instance, the expression "A or B" may comprise 1) only A, 2) only B, and/or 3) both A and B. In other words, the term "or" in this document should be interpreted to indicate "additionally or alternatively.")
본 명세서의 실시예는 본 명세서의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 명세서의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 명세서의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 명세서의 범위에 포함된다. It is apparent to those skilled in the art that the embodiments of the present specification may be embodied in other specific forms without departing from essential features of the present specification. Therefore, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects, but should be considered as illustrative. The scope of this specification should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of this specification are included in the scope of this specification.
이상, 전술한 본 명세서의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 명세서의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.Above, the preferred embodiments of the present specification described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art improve and change various other embodiments within the technical spirit and scope of the present specification disclosed in the appended claims below. , Substitution or addition may be possible.

Claims (15)

  1. 인터 예측(inter prediction)을 위한 비디오 신호의 디코딩 방법에 있어서, In the decoding method of a video signal for inter prediction,
    현재 블록의 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 획득하는 단계와, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고,Obtaining a symmetric motion vector difference (SMVD) flag of the current block, wherein the SMVD flag is determined by a second MVD for second direction prediction based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction Is related to whether or not,
    상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하는 단계와,Checking a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and
    상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.And generating a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고,If the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied,
    상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.When the SMVD flag is 1, it is determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고,When the condition for the BDOF is satisfied, the prediction sample of the current block is based on a first prediction sample according to the first direction prediction in the current block, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset. Is determined,
    상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.The BDOF offset is derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. .
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.If the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is determined based on a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. Decoding method characterized by.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 SMVD 플래그가 1이면, If the SMVD flag is 1,
    상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고,The size of the second MVD is the same as the size of the first MVD,
    상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대인 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.The code of the second MVD is opposite to that of the first MVD.
  6. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 SMVD 플래그가 1이면, If the SMVD flag is 1,
    상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고,The first reference picture for first direction prediction is determined as a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for first direction prediction,
    상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 방법.And the second reference picture for second direction prediction is determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  7. 인터 예측(inter prediction)을 위한 비디오 신호의 인코딩 방법에 있어서, In the encoding method of a video signal for inter prediction,
    현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하는 단계와,Generating prediction information for the current block; and
    상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하고,Generating a prediction sample of the current block based on the prediction information,
    상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 포함하고,The prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction,
    상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계는,Generating a prediction sample of the current block,
    상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하는 단계와, Checking a condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag, and
    상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.And generating a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  8. 제7항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 SMVD 플래그가 0이고 다른 조건이 만족되는 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되는 것으로 결정되고,If the SMVD flag is 0 and other conditions are satisfied, the condition for the BDOF is determined to be satisfied,
    상기 SMVD 플래그가 1인 경우 상기 BDOF에 대한 조건은 만족되지 않는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.When the SMVD flag is 1, it is determined that the condition for the BDOF is not satisfied.
  9. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 BDOF에 대한 조건이 만족되면, 상기 현재 블록의 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플, 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플, 및 BDOF 오프셋에 기반하여 결정되고,When the condition for the BDOF is satisfied, the prediction sample of the current block is based on a first prediction sample according to the first direction prediction, a second prediction sample according to the second direction prediction, and a BDOF offset in the current block. Is determined,
    상기 BDOF 오프셋은, 상기 제1 예측 샘플에 대한 제1 수평 그래디언트 및 제1 수직 그래디언트, 및 상기 제2 예측 샘플에 대한 제2 수평 그래디언트 및 제2 수직 그래디언트에 기반하여 도출되는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.The BDOF offset is derived based on a first horizontal gradient and a first vertical gradient for the first prediction sample, and a second horizontal gradient and a second vertical gradient for the second prediction sample. .
  10. 제8항에 있어서,The method of claim 8,
    상기 BDOF에 대한 조건이 만족되지 않으면, 상기 예측 샘플은 상기 현재 블록 내 상기 제1 방향 예측에 따른 제1 예측 샘플과 상기 제2 방향 예측에 따른 제2 예측 샘플의 가중 합에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.If the condition for the BDOF is not satisfied, the prediction sample is determined based on a weighted sum of a first prediction sample according to the first direction prediction and a second prediction sample according to the second direction prediction in the current block. An encoding method characterized by.
  11. 제7항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 SMVD 플래그가 1이면, If the SMVD flag is 1,
    상기 제2 MVD의 크기는 상기 제1 MVD의 크기와 동일하고,The size of the second MVD is the same as the size of the first MVD,
    상기 제2 MVD의 부호는 상기 제1 MVD의 부호와 반대인 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.The encoding method, wherein the code of the second MVD is opposite to that of the first MVD.
  12. 제7항에 있어서,The method of claim 7,
    상기 SMVD 플래그가 1이면, If the SMVD flag is 1,
    상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처는, 상기 제1 방향 예측을 위한 제1 참조 픽처 리스트에서 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이전 참조 픽처로 결정되고,The first reference picture for the first direction prediction is determined as a previous reference picture closest to the current picture in display order in the first reference picture list for the first direction prediction,
    상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처는, 상기 제2 방향 예측을 위한 제2 참조 픽처 리스트에서 상기 디스플레이 순서상 현재 픽처와 가장 가까운 이후 픽처로 결정되는 것을 특징으로 하는 인코딩 방법.And the second reference picture for second direction prediction is determined as a next picture closest to the current picture in the display order in the second reference picture list for the second direction prediction.
  13. 인터 예측(inter prediction)을 위한 비디오 신호의 디코딩 장치에 있어서, In the video signal decoding apparatus for inter prediction,
    상기 비디오 신호를 저장하는 메모리와,A memory for storing the video signal;
    상기 메모리와 결합되고, 상기 비디오 신호를 처리하는 프로세서를 포함하고,A processor coupled to the memory and processing the video signal,
    상기 프로세서는,The processor,
    현재 블록의 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고,Acquires a symmetric motion vector difference (SMVD) flag of the current block, wherein the SMVD flag is whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction Is related to,
    상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고,Checking the condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag,
    상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디코딩 장치.And generating a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  14. 인터 예측(inter prediction)을 위한 비디오 신호의 인코딩 장치에 있어서, An apparatus for encoding a video signal for inter prediction, comprising:
    상기 비디오 신호를 저장하는 메모리와,A memory for storing the video signal;
    상기 메모리와 결합되고, 상기 비디오 신호를 처리하는 프로세서를 포함하고,A processor coupled to the memory and processing the video signal,
    상기 프로세서는,The processor,
    현재 블록에 대하여 예측 정보를 생성하고,Generate prediction information for the current block,
    상기 예측 정보에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정되고,It is set to generate a prediction sample of the current block based on the prediction information,
    상기 예측 정보는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련된 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 포함하고,The prediction information includes a symmetric motion vector difference (SMVD) flag related to whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction,
    상기 예측 샘플을 생성하기 위하여 상기 프로세서는,In order to generate the prediction sample, the processor,
    상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고,Checking the condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag,
    상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 인코딩 장치.The encoding apparatus, characterized in that the encoding apparatus is set to generate a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
  15. 하나 또는 그 이상의 명령어들을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체(non-transitory computer-readable medium)에 있어서, 하나 또는 그 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 상기 하나 또는 그 이상의 명령어들은, 비디오 신호 처리 장치로 하여금,In a non-transitory computer-readable medium storing one or more instructions, the one or more instructions executed by one or more processors may cause a video signal processing apparatus to ,
    현재 블록의 SMVD(symmetric motion vector difference) 플래그를 획득하고, 여기서 상기 SMVD 플래그는 제1 방향 예측을 위한 제1 MVD(motion vector difference)에 기반하여 제2 방향 예측을 위한 제2 MVD가 결정되는지 여부와 관련되고,Acquires a symmetric motion vector difference (SMVD) flag of the current block, wherein the SMVD flag is whether a second MVD for second direction prediction is determined based on a first motion vector difference (MVD) for first direction prediction Is related to,
    상기 SMVD 플래그에 기반하여 BDOF(bi-directional optical flow)에 대한 조건을 확인하고,Checking the condition for a bi-directional optical flow (BDOF) based on the SMVD flag,
    상기 BDOF에 대한 조건에 기반하여 상기 현재 블록의 예측 샘플을 생성하도록 비디오 신호 처리 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 매체.And controlling a video signal processing apparatus to generate a prediction sample of the current block based on the condition for the BDOF.
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